(57)【要約】  ペーパーライクな表示装置において、コントラスト及び画質を向上すること、並びに高速で動作可能なものを提供することを目的とする。  そのため、前面基板１と背面基板２とが間隔を開けて対向配置され、その間げきが隔壁５で縦方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に井げた状に仕切られてセル空間３に分割されている。各セル空間３内には、所定量の黒色の着色粒子４が封入されている。  背面基板２の内面上には白色反射層６、第１電極７、絶縁層８が形成され、第１電極７は、各セル空間３の底面に沿って画素ごとに独立して形成されている。  隔壁５は、前面基板１側に設けた上部隔壁５ｂと背面基板２側に設けた下部隔壁５ａとから構成され、上部隔壁５ｂと下部隔壁５ａとの間に共通電極としての第２電極９が形成されている。
2011058725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された前面基板と背面基板との間げきに、隣接する画素同士を仕切る隔壁が配設され、当該隔壁で仕切られてなる各セル空間内に着色粒子が封入されたパネルと、前記各セル空間内で着色粒子を移動させる駆動手段とを備える表示装置であって、
前記パネルには、各セル空間の背面基板側底面に沿って画素ごとに独立する第１電極が設けられ、
前記隔壁に、当該第１電極よりも前面基板寄りに、全画素で共通電位となるよう構成された第２電極が配され、
前記駆動手段が、各画素の第１電極と第２電極の間に電圧を印加して、前記着色粒子を、前記第１電極側に偏在する状態と前記第２電極側に偏在する状態との間で流動移動させることによって、パネル前方へ出射する光量を変化させる方式で表示する表示装置。
【請求項２】
前記第２電極は、前記背面基板側底面から前記前面基板側に離間して設けられている請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２電極が前記背面基板から前面基板側に離間する距離は、前記隔壁の高さの５分の１以上である請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２電極は、基板厚み方向の厚さが５μｍ以上２５μｍ以下である請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２電極は、前記隔壁の側壁面からセル空間の中心部に向かって突出して形成されている請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
前記パネルを前方から平面視するとき、
前記第２電極の少なくとも一部が、前記第１電極の外周部に重なっている請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記着色粒子は、前記セル空間内で、気体相中に封入されている請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記着色粒子は、
正又は負に帯電する物性を有する材料からなる母粒子と、前記母粒子の表面を被覆する子粒子とからなる請求項１記載の表示装置。
【請求項９】
前記セル空間の内壁面に、表面に凹凸形状を有する表面処理層が設けられている請求項１記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表面処理層は、
前記着色粒子と同種の帯電特性を有する材料からなる請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】
前記表面処理層の表面における凹凸の平均間隔は、前記着色粒子の平均粒径よりも小さい請求項９記載の表示装置。
【請求項１２】
前記表面処理層は、前記凹凸形状が層表面の全体にわたって均一に形成されている請求項９記載の表示装置。
【請求項１３】
前記表面処理層は、微粒子が分散されたコーティング剤を塗布して形成された塗布膜からなる請求項９記載の表示装置。
【請求項１４】
前記着色粒子は、
母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とからなり、
前記コーティング剤に分散された微粒子の平均粒径は、
前記子粒子の平均粒径より大きく、前記母粒子の平均粒径より小さい請求項１３記載の表示装置。
【請求項１５】
前記前面基板には、カラーフィルターが設けられている請求項１記載の表示装置。
【請求項１６】
前記駆動手段は、
画像表示する前に、前記第１電極と第２電極との間にリセット電圧を印加することによって、前記着色粒子を、前記第２電極側に偏在する状態にする請求項１記載の表示装置。
【請求項１７】
前記背面基板には、前記第１電極の背面側に反射層を備え、
前記着色粒子を流動移動させることによって、パネル前方から入射される光の反射量を変化させる方式で表示する請求項１記載の表示装置。
【請求項１８】
前記背面基板の後面側にバックライトを具備した請求項１記載の表示装置。
【請求項１９】
前記パネルにおいて、前記各第１電極の背面側に自発光型の表示素子が画素ごとに設けられ、
前記第１電極及び自発光型の表示素子は、可視光透過性を有し、
当該自発光型表示素子の背面側に反射層が設けられた請求項１記載の表示装置。
【請求項２０】
対向配置された前面基板と背面基板との間に互いに間げきを開けて中間基板が挿入され、複数の画素が配列されかつ画素ごとに前面基板側に第１表示素子、背面基板側に第２表示素子が設けられた表示パネルと、前記第１表示素子及び前記第２表示素子を駆動する駆動手段とを備える表示装置であって、
前記第１表示素子は、
前面基板と中間基板との間げきに、画素同士を仕切る第１隔壁が配設され、当該第１隔壁で仕切られた各第１空間内に帯電性の第１着色粒子が封入され、各第１空間の前面基板側に第１表示電極が設けられるとともに、前記第１隔壁に第１集束電極が設けられて構成され、
前記第２表示素子は、
前記背面基板と前記中間基板との間げきに、画素同士を仕切る第２隔壁が配設され、当該第２隔壁で仕切られた各第２空間内に帯電性の第２着色粒子が封入され、各第２空間の背面基板側に第２表示電極が設けられるとともに前記第２隔壁に第２集束電極が設けられて構成され、
前記駆動手段は、
第１表示電極と第１集束電極との間及び第２表示電極と第２集束電極との間の電圧印加パターンをそれぞれ変更する構成であり、
前記電圧印加パターンを変更することにより、第１着色粒子が前面基板を覆う状態、第２着色粒子が背面基板を覆う状態、各着色粒子を隔壁に密着させて前面基板上、背面基板上から着色粒子が退避した状態の各状態を現出させ、もって、パネル前方に取り出す光の色調を変化させる表示装置。
【請求項２１】
前記第１表示素子において、
前記第１着色粒子は、帯電極性が互いに異なる、２種類の色の着色粒子からなり、
前記第１集束電極は、前記第1隔壁における第１空間を挟んだ対向位置に対で形成され、
前記駆動手段は、
前記第１表示電極と、前記対をなす各第１集束電極との間に、互いに異なる電圧印加パターンで電圧印加する請求項２０記載の表示装置。
【請求項２２】
前記第２表示素子において、
前記第２着色粒子は、帯電極性が互いに異なる、２種類の色の着色粒子からなり、
前記第２集束電極は、前記第２隔壁における第２空間を挟んだ対向位置に対で形成され、
前記駆動手段は、
前記第２表示電極と、対をなす各第２表示電極との間に、互いに異なる電圧印加パターンで電圧印加する請求項２０記載の表示装置。
【請求項２３】
前記第１着色粒子は、
赤，緑，青，黒から選択される２色の着色粒子からなり、
前記第２着色粒子は、
前記第１着色粒子として選択された色以外の、残り２色の着色粒子からなる請求項２２記載の表示装置。
【請求項２４】
前記第１着色粒子は、
シアン，イエロー，マゼンタ，ブラックから選択される２色の着色粒子からなり、
前記第２着色粒子は、
前記第１着色粒子として選択された色以外の、残り２色の着色粒子からなる請求項２２記載の表示装置。
【請求項２５】
前記前面基板、中間基板、第１表示電極、第２表示電極は、透明性の材料で形成されている請求項２０記載の表示装置。
【請求項２６】
前記第２表示素子の背面側に白色反射層が配設された請求項２５記載の表示装置。
【請求項２７】
前記駆動手段は、各画素において、
前記第１表示素子の前記第１表示電極と前記第１集束電極との間に印加する電圧、及び前記第２表示素子の前記第２表示電極と前記第２集束電極との間に印加する電圧を調整して、
第１着色粒子が前面基板上を占める割合及び第２着色粒子が背面基板上を占める割合を変えることにより階調表示する請求項２０記載の表示装置。
【請求項２８】
前記駆動手段は、
画像表示するための電圧を印加する前に、
前記第１表示素子における前記第１表示電極と前記第１集束電極との間にリセット電圧を印加して、前記第１着色粒子を前記第１集束電極側に偏在させるとともに、
前記第２表示素子における前記第２表示電極と前記第２集束電極との間にリセット電圧を印加して、第２着色粒子を第２集束電極側に偏在する状態にする請求項２０記載の表示装置。
【請求項２９】
前記第１集束電極は、前記第１隔壁において、前記第１空間の背面基板側内面と中間基板側内面との間の位置に形成され、
前記第２集束電極は、前記第２隔壁において、前記第２空間の背面基板側内面と中間基板側内面との間の位置に形成されている請求項２０記載の表示装置。
【請求項３０】
前記第１集束電極は、前記第１空間の隔壁高さ方向の中央部に形成され、
前記第２集束電極は、前記第２空間の隔壁高さ方向の中央部に形成されている請求項２９記載の表示装置。
【請求項３１】
前記第１集束電極は、前記第１空間の前面基板側内面から前記中間基板方向に離間した位置に形成され、
前記第２集束電極は、前記第２空間の背面基板側内面から前記中間基板方向に離間した位置に形成されている請求項２９記載の表示装置。
【請求項３２】
前記第１空間及び第２空間は気体相である請求項２０記載の表示装置。
【請求項３３】
前記第１着色粒子及び第２着色粒子に含まれる少なくとも１種の着色粒子は、
正又は負に帯電する物性を有する材料からなる母粒子と、前記母粒子の表面を被覆する子粒子とからなる請求項２０記載の表示装置。
【請求項３４】
前記第１空間の内壁及び第２空間の内壁に、表面に凹凸形状を有する表面処理層が設けられている請求項２０記載の表示装置。
【請求項３５】
前記表面処理層は、
対応する空間に封入される着色粒子の材料と同種の帯電特性を有する材料からなる請求項３４記載の表示装置。
【請求項３６】
前記表面処理層の表面における凹凸の平均間隔は、対応する空間に封入される着色粒子の平均粒径よりも小さい請求項３４記載の表示装置。
【請求項３７】
前記表面処理層は、前記凹凸形状が層表面の全体にわたって均一に形成されている請求項３４記載の表示装置。
【請求項３８】
前記表面処理層は、微粒子が分散されたコーティング剤を塗布して形成された塗布膜からなる請求項３４記載の表示装置。
【請求項３９】
対向配置された前面基板と背面基板との間に、自発光型の第１表示素子及び反射型の第２表示素子が画素毎に重ねて設けられたパネルと、
前記第１表示素子及び前記第２表示素子を、個別に駆動する駆動手段とを備える表示装置あって、
前記第２表示素子は、
隣接する画素同士を仕切る隔壁間に着色粒子が封入され、当該着色粒子が封入された封入空間の内面に沿ってインプレーン型電極が配設された構造を有し、
前記駆動手段が前記インプレーン型電極に電圧を印加して、前記着色粒子を封入空間内で移動させることによって、パネル前方から入射される光の反射量を変化させる方式で表示する表示装置。
【請求項４０】
前記インプレーン型電極は、
前記隔壁に沿って設けられた隔壁電極と、前記封入空間の底面に沿って設けられた背面電極との対によって構成され、
前記駆動手段は、前記隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、前記着色粒子を、前記隔壁電極側に偏在する状態と、前記背面電極側に偏在する状態との間で流動移動させる請求項３９記載の表示装置。
【請求項４１】
前記駆動手段は、
第１表示素子を駆動する前に、
前記隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、前記着色粒子を、前記隔壁電極側に偏在する状態にする請求項４０記載の表示装置。
【請求項４２】
前記第１表示素子は、可視光透過性の材料で形成され、
前記第１表示素子の後方に反射層を有している請求項３９記載の表示装置。
【請求項４３】
前記第２表示素子において、
前記背面電極上には前記封入空間に臨む光導電層が設けられている請求項３９記載の表示装置。
【請求項４４】
前記着色粒子は、
正または負に帯電する材料からなる母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とからなる請求項３９記載の表示装置。
【請求項４５】
前記第２表示素子において、
前記着色粒子は、前記封入空間内で気相中に封入されている請求項３９記載の表示装置。
【請求項４６】
前記第１表示素子は封止層で封止され、
前記第２表示素子の封入空間は、当該封止層の前方に設けられている請求項３９記載の表示装置。
【請求項４７】
前記封入空間の内壁に、表面に凹凸形状を有する表面処理層が設けられている請求項３９記載の表示装置。
【請求項４８】
前記表面処理層は、
前記着色粒子と同種の帯電特性を有する材料からなる請求項４７記載の表示装置。
【請求項４９】
前記表面処理層の表面における凹凸の平均間隔は、前記着色粒子群の平均粒径よりも小さい請求項４７記載の表示装置。
【請求項５０】
前記表面処理層は、前記凹凸形状が層表面の全体にわたって均一的に形成されている請求項４７記載の表示装置。
【請求項５１】
前記表面処理層は、微粒子が分散されたコーティング剤を塗布してなる塗布膜からなる請求項４７記載の表示装置。
【請求項５２】
前記コーティング剤は、
水を媒体としアナタース形結晶構造を有するＴｉＯ2微粒子を分散させてなる請求項５１記載の表示装置。
【請求項５３】
前記コーティング剤は、
絶縁性樹脂を溶剤で溶融させてなる溶液を媒体として、無機物からなる微粒子を分散させてなる請求項５１記載の表示装置。
【請求項５４】
前記絶縁性樹脂は、ポリカーボネートである請求項５３記載の表示装置。
【請求項５５】
前記着色粒子は、
母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とからなり、
前記コーティング剤に分散された微粒子の平均粒径は、
前記子粒子の平均粒径より大きく、前記母粒子の平均粒径より小さい請求項５３記載の表示装置。
【請求項５６】
前記駆動手段は、
前記第１表示素子に電圧を印加する第１半導体スイッチング素子及び前記第２表示素子に電圧を印加する第２半導体スイッチング素子を備える請求項３９記載の表示装置。
【請求項５７】
請求項３９記載の表示装置を製造する方法であって、
ドライガス雰囲気下で、隔壁によって仕切られた各空間に着色粒子を散布する散布工程を備える表示装置の製造方法。
【請求項５８】
請求項４６記載の表示装置を製造する方法であって、
前記第１表示素子を、ドライガス雰囲気下において封止層で封止する封止工程と、
ドライガス雰囲気下で、隔壁によって仕切られた各空間に前記着色粒子を散布する散布工程とを備える表示装置の製造方法。
【請求項５９】
対向配置された前面基板と背面基板との間に、自発光型の第１表示素子及び反射型の第２表示素子が画素ごとに設けられたパネルと、
前記第１表示素子及び前記第２表示素子を個別に駆動する駆動手段とを備える表示装置あって、
前記駆動手段が第２表示素子を駆動するときに、閾値電圧以上の駆動電圧を印加し、
前記駆動手段が前記第１表示素子を駆動する駆動電圧が、前記閾値以下である表示装置。
【請求項６０】
前記各画素において、
前記第２表示素子が、前記第１表示素子の前方に重ねて設けられている請求項５９記載の表示装置。
【請求項６１】
前記第２表示素子は、
隣接する画素同士を仕切る隔壁間に着色粒子が封入され、当該着色粒子が封入された封入空間の内面に沿ってインプレーン型電極が配設された構造を有し、
前記駆動手段が前記インプレーン型電極に電圧を印加して、前記着色粒子を前記封入空間内で移動させることによって、パネル外部から入射される光の反射量を変化させる方式で表示する請求項６０記載の表示装置。
【請求項６２】
前記閾値電圧は、前記封入空間内で着色粒子を移動させるのに最低必要な前記インプレーン型電極に対する印加電圧である、請求項６１記載の表示装置。
【請求項６３】
前記第２表示素子において、前記着色粒子は前記封入空間内で気相中に封入されている請求項６１記載の表示装置。
【請求項６４】
前記第２表示素子におけるインプレーン型電極は、
前記隔壁に沿って設けられた隔壁電極と、前記封入空間の底面に沿って設けられた背面電極との対によって構成され、
前記駆動手段は、前記隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、前記着色粒子を、前記隔壁電極側に偏在する状態と、前記背面電極側に偏在する状態との間で移動させる請求項６１記載の表示装置。
【請求項６５】
前記第１表示素子は、陽極と陰極を有し、
当該陰極が、前記背面電極を兼ねている請求項６４記載の表示装置。
【請求項６６】
前記第１表示素子は、陽極と陰極を有し、
前記第２表示素子が駆動されるときに、前記第１表示素子の陽極と前記第２表示素子の背面電極とが同電位となるように接続されている請求項６４記載の表示装置。
【請求項６７】
前記第１表示素子は、可視光透過性の材料で形成され、
前記第１表示素子の後方に反射層を有している請求項６０記載の表示装置。
【請求項６８】
前記駆動手段が前記第１表示手段及び前記第２表示手段の少なくとも一方を駆動する方式は、単純マトリックス方式である請求項５９記載の表示装置。
【請求項６９】
前記駆動手段は、
共通の半導体スイッチング素子を用いて、前記第１表示素子及び前記第２表示素子を駆動する請求項５９記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する表示装置に関し、特に、着色粒子が電極間を移動することにより画像表示を行う電子ペーパー等の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話をはじめとして、種々のモバイル機器が幅広く普及している。それに伴い、これらの機器に使用される表示装置（ディスプレイ）の開発も活発に行われ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＯＬＥＤ）の他、電子ペーパーなどが市場に出てきている。【０００３】
これらの表示装置は、基板に沿って、ＥＬ素子，液晶素子，電子ペーパーなどの表示素子からなる画素がマトリックス状に配置された表示パネルと、その表示素子に電圧を印加して駆動する手段とを備えており、画素を構成する表示素子の種類によって表示特性が異なっている。【０００４】
例えば、ＯＬＥＤは自発光型であり、高性能のフルカラー動画表示が可能である。しかしながら、透過型ＬＣＤと同様、太陽光の下では、輝度、コントラストが低下し、満足な画像を得ることは困難である。また、ＯＬＥＤの発光効率は近年向上してきているものの、電子書籍等の白黒画像を表示する時でも、相応の消費電力が必要である。【０００５】
一方、電子ペーパーは、反射型表示装置であって、電気泳動方式、コレステリック液晶などがあり、近年、電子書籍端末等に使用されている。【０００６】
例えば、特許文献２に開示されたパネルでは、対向配置された前面基板と背面基板との間げきに、隣接する画素同士を仕切る隔壁が配設され、隔壁で仕切られてなる各セル空間内に着色粒子が封入され、各セル空間の背面基板側底面に沿った画素電極と、隣り合うセル空間どうしの間に設けた集束電極との間に電圧を印加して着色粒子を各セル空間内で移動させるようになっている。【０００７】
この電子ペーパーは、メモリ性があるため、表示画面を変更するまではほとんど電力を消費することなく表示を維持できる。また、電子ペーターのようにペーパーライクな表示装置において、白黒表示するものが主流であるが、カラー表示できるものも開発されている。【０００８】
例えば、表示装置の各画素の、空間の前方にカラーフィルターをはり付けてカラー表示するタイプがあるが、このタイプは各セル空間からの反射光がカラーフィルターで吸収されて反射率が低くなってしまう。【０００９】
これに対して、特許文献３には、各画素の空間に、表示電極と集束電極の組を２組積層配置するとともに、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックなどから選択した２色の透光性着色粒子を封入し、これを表示電極と集束電極の間で泳動させることによって画像表示する電気泳動表示装置が開示されている。【００１０】
この表示装置では、各セル空間において、カラー表示に必要な着色粒子を表示電極上にたい積させるとともに、表示に不必要な着色粒子は集束電極の裏側に付着させて遮光することによって、カラーフィルターを用いることなく各画素で複数の色を表示することができる。よって、明るく鮮明な色でカラー表示をすることができるが、応答速度の向上の他、階調性の確保、反射率の向上など、解決すべき課題が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２１１４９９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５４１号公報
【特許文献３】特開２００４−２０８１８号公報
【特許文献４】特開２００７−１０８７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このように反射型表示素子を備えた表示装置において、以下のような課題がある。【００１３】
第１に、ペーパーライクな表示装置においても、より視認性の優れた表示を得るために、反射率（明るさ）及びコントラストを向上させることが望まれている。そして、反射率及びコントラストを上げるには、白色表示時において、着色粒子が画素の中央部に残留しないように移動させることが望ましいが、実際には、着色粒子を画素の周辺部に移動させようと印加する駆動電圧を大きくしても、着色粒子の一部が画素の中央部に残留する傾向がある。【００１４】
例えば、特許文献１に開示されている電気泳動表示装置のように、画素電極と集束電極を設けたものでは、着色粒子を封入したセル空間内において、両電極の境界に電気エネルギー密度が集中するため、比較的低い電圧で着色粒子を駆動できるものの、着色粒子の一部はセル空間内で全く移動しなくなってしまうことがある。【００１５】
また、一旦着色粒子が凝集すると、集束電極側に移動して付着させようとしても、表示電極側に残留することによって、色純度が得られない問題もある。【００１６】
従って、白色表示時にも、全体的に灰色がかってしまい、反射率及びコントラストが低下する原因となる。【００１７】
そこで、ペーパーライクな表示ができる装置において、コントラスト及び画質を向上すること、並びに低駆動電圧で高速に動作可能なものを提供することを第１の目的とする。【００１８】
第２に、特許文献４には、表示画素内に、有機ＥＬ素子と、外光を反射させて表示を行う液晶表示素子とを並べて設けた表示装置も開示されている。【００１９】
このように、表示装置において、画素内に自発光型素子と反射型素子とを並設しておけば、両者を個別に駆動して使い分けることによって、それぞれの長所を生かすことができるので、屋外から屋内まで視認性が優れ、消費電力を抑えることもできる。【００２０】
しかしながら、同じ画素内に自発光型素子と反射型素子とを基板に沿って設けると、通常の自発光型素子あるいは反射型表装置と比べると、各画素において表示素子の占める面積や開口率が低下するので、発光型素子による発光量が低下したり、画質が損なわれるといった問題がある。【００２１】
ここで、各画素において自発光型素子の前方に反射型素子を重ねて設けて、発光素子からの光が反射型素子を透過してパネル前方に出射する構造にすれば、各画素において表示素子の占める面積を確保できるが、この場合、自発光型素子から出射される光の透過率が低くなって画質が損なわれやすいという問題がある。【００２２】
そこで、発光効率の低下や画質を損なうことなく、屋内外いずれでも優れた視認性が得られる表示装置を提供することを第２の目的とする。【００２３】
第３に、同じ画素内に自発光型素子と反射型素子とを設けると、自発光型素子を駆動しているときに、反射型素子にも電圧が加わってその表示状態が変化してしまい、それによって、自発光素子による表示画質が損なわれることがある。【００２４】
特に、各画素において自発光型素子の前方に反射型素子を重ねて設けた装置構成をとった場合、自発光型素子を駆動しているときに、反射型素子の表示状態が変化すると、自発光素子からパネル前方に出射される光量が変化するので、自発光素子による表示画質が損なわれやすい。【００２５】
そこで、画素内に自発光型素子と反射型素子とを設けることによって、屋外から屋内に到るまで視認性に優れた表示を行うことができ、かつ自発光型素子を駆動しているときに反射型素子の表示状態が変化することのない表示装置を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
（１）上記第１の目的を達成するため、第１態様にかかる表示装置は、対向配置された前面基板と背面基板との間げきに、隣接する画素同士を仕切る隔壁が配設され、当該隔壁で仕切られてなる各セル空間内に着色粒子が封入されたパネルと、各セル空間内で着色粒子を移動させる駆動手段とを備える表示装置において、パネルには、各セル空間の背面基板側底面に沿って画素ごとに独立する第１電極を設け、隔壁には、当該第１電極よりも前面基板寄りに、全画素で共通電位となる第２電極を配し、駆動手段が、各画素の第１電極と第２電極の間に電圧を印加して、着色粒子を、第１電極側に偏在する状態と第２電極側に偏在する状態との間で流動移動させることによって、パネル前方へ出射する光量を変化させる方式で表示することとした。【００２７】
ここで、「第２電極が第１電極よりも前面基板寄りに配する」とは、基本的に、第２電極は、背面基板から前面基板側に離間して設けることである。そして、第２電極を背面基板から前面基板側に離間させる距離は、隔壁の高さの１／５以上とすることが好ましい。【００２８】
第２電極の基板厚み方向の厚さについては、５μｍ以上２５μｍ以下とすることが好ましい。【００２９】
第２電極を、隔壁の側壁面からセル空間の中心部に向かって突出して形成することが好ましい。【００３０】
パネルを前方から平面視するとき、第２電極の少なくとも一部が、第１電極の外周部に重なるように形成することも好ましい。【００３１】
上記第１態様の表示装置において、さらに、以下のようにすることも好ましい。【００３２】
着色粒子を、セル空間内で、気体相中に封入する。【００３３】
着色粒子を、正又は負に帯電する物性を有する材料からなる母粒子と、母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成する。【００３４】
セル空間の内壁面に、表面に凹凸形状を有する表面処理層を設ける。【００３５】
上記表面処理層を、着色粒子と同種の帯電特性を有する材料で形成する。【００３６】
表面処理層の表面における凹凸の平均間隔を、着色粒子の平均粒径よりも小さく設定する。【００３７】
表面処理層の凹凸形状を、層表面の全体にわたって均一に形成する。【００３８】
表面処理層を、微粒子が分散されたコーティング剤を塗布して形成された塗布膜とする。【００３９】
着色粒子を、母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成し、コーティング剤に分散された微粒子の平均粒径を、子粒子の平均粒径より大きく、母粒子の平均粒径より小さく設定する。【００４０】
前面基板に、カラーフィルターを設ける。【００４１】
駆動手段が、画像表示する前に、第１電極と第２電極との間にリセット電圧を印加することによって、着色粒子を、第２電極側に偏在する状態にする。【００４２】
背面基板において、第１電極の背面側に反射層を設け、着色粒子を流動移動させることによってパネル前方から入射される光の反射量を変化させる方式で表示する。【００４３】
背面基板の後面側にバックライトを設ける。【００４４】
パネルにおいて、各第１電極の背面側に自発光型の表示素子を画素ごとに設け、第１電極及び自発光型の表示素子を、可視光透過性にし、当該自発光型表示素子の背面側に反射層を設ける。
（２）上記第２の目的を達成するため、第２態様にかかる表示装置においては、対向配置された前面基板と背面基板との間に互いに間げきを開けて中間基板が挿入され、複数の画素が配列されかつ画素ごとに前面基板側に第１表示素子、背面基板側に第２表示素子が設けられた表示パネルと、第１表示素子及び前記第２表示素子を駆動する駆動手段とを設け、第１表示素子は、前面基板と中間基板との間げきに、画素同士を仕切る第１隔壁が配設され、当該第１隔壁で仕切られた各第１空間内に帯電性の第１着色粒子を封入し、各第１空間の前面基板側に第１表示電極を設けるとともに、第１隔壁に第１集束電極を設けて構成し、第２表示素子は、背面基板と中間基板との間げきに、画素同士を仕切る第２隔壁を配設し、当該第２隔壁で仕切られた各第２空間内に帯電性の第２着色粒子を封入し、各第２空間の背面基板側に第２表示電極を設けるとともに第２隔壁に第２集束電極を設けて構成し、駆動手段を、第１表示電極と第１集束電極との間及び第２表示電極と第２集束電極との間の電圧印加パターンをそれぞれ変更する構成とし、電圧印加パターンを変更することにより、第１着色粒子が前面基板を覆う状態、第２着色粒子が背面基板を覆う状態、各着色粒子を隔壁に密着させて前面基板上、背面基板上から着色粒子が退避した状態の各状態を現出させ、もって、パネル前方に取り出す光の色調を変化させるようにした。【００４５】
この第２態様の表示装置において、さらに以下のようにすることが好ましい。【００４６】
第１表示素子において、第１着色粒子を、帯電極性が互いに異なる、２種類の色の着色粒子で構成し、第１集束電極を、第１隔壁における第１空間を挟んだ対向位置に対で形成し、駆動手段は、第１表示電極と、対をなす各第１集束電極との間に、互いに異なる電圧印加パターンで電圧印加する。【００４７】
第２表示素子において、第２着色粒子を、帯電極性が互いに異なる、２種類の色の着色粒子で構成し、第２集束電極を、第２隔壁における第２空間を挟んで対向する位置に対で形成し、駆動手段は、第２表示電極と、対をなす各第２集束電極との間に、互いに異なる電圧印加パターンで電圧印加する。【００４８】
第１着色粒子として、赤，緑，青，黒から選択される２色の着色粒子を用い、第２着色粒子として、第１着色粒子として選択された以外の残り２色の着色粒子を用いる。【００４９】
あるいは、第１着色粒子として、シアン，イエロー，マゼンタ，ブラックから選択される２色の着色粒子を用い、第２着色粒子として、第１着色粒子として選択された以外の残り２色の着色粒子を用いる。【００５０】
前面基板、中間基板、第１表示電極、第２表示電極を、透明性の材料で形成する。【００５１】
第２表示素子の背面側に白色反射層を配設する。【００５２】
駆動手段が、各画素において、第１表示素子の第１表示電極と第１集束電極との間に印加する電圧、及び第２表示素子の第２表示電極と第２集束電極との間に印加する電圧を調整して、第１着色粒子が前面基板上を占める割合及び第２着色粒子が背面基板上を占める割合を変えることにより階調表示する。【００５３】
駆動手段が、画像表示するための電圧を印加する前に、第１表示素子における、第１表示電極第１集束電極の対との間にリセット電圧を印加して、第１着色粒子を第１集束電極側に偏在させるとともに、第２表示素子における第２表示電極と第２集束電極の対との間にリセット電圧を印加して、第２着色粒子を第２集束電極側に偏在する状態にする。【００５４】
第１集束電極を、第１隔壁において、第１空間の背面基板側内面と中間基板側内面との間の位置に形成し、第２集束電極を、第２隔壁において、第２空間の背面基板側内面と中間基板側内面との間の位置に形成する。また、第１集束電極を、第１空間の前面基板側内面から中間基板方向に離間した位置に形成し、第２集束電極を、第２空間の背面基板側内面から中間基板方向に離間した位置に形成する。【００５５】
第１集束電極は、第１空間の隔壁高さ方向の中央部に形成し、第２集束電極を、第２空間の隔壁高さ方向の中央部に形成する。【００５６】
第１空間及び第２空間を気体相とする。【００５７】
第１着色粒子及び第２着色粒子に含まれる少なくとも１種の着色粒子を、正又は負に帯電する物性を有する材料からなる母粒子と、母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成する。【００５８】
第１空間の内壁及び第２空間の内壁に、表面に凹凸形状を有する表面処理層を設ける。【００５９】
表面処理層を、対応する空間に封入される着色粒子の材料と同種の帯電特性を有する材料で形成する。【００６０】
表面処理層の表面における凹凸の平均間隔を、対応する空間に封入される着色粒子の平均粒径よりも小さくする。【００６１】
表面処理層の凹凸形状を、層表面の全体にわたって均一に形成する。【００６２】
表面処理層を、微粒子が分散されたコーティング剤を塗布して形成する塗布膜とする。
（３）上記第３の目的を達成するため、第３態様にかかる表示装置においては、対向配置された前面基板と背面基板との間に、自発光型の第１表示素子及び反射型の第２表示素子が画素毎に重ねて設けたパネル構造とし、第１表示素子及び第２表示素子を、個別に駆動する駆動手段とを設け、第２表示素子を、隣接する画素同士を仕切る隔壁間に着色粒子を封入し、当該着色粒子が封入された封入空間の内面に沿ってインプレーン型電極を配設した構造とし、駆動手段がインプレーン型電極に電圧を印加して、着色粒子を封入空間内で移動させることによって、パネル前方から入射される光の反射量を変化させる方式で表示するようにした。【００６３】
封入空間内での着色粒子の移動は、基本的に基板面に沿った方向になされる。具体的には、インプレーン型電極を、隔壁に沿って設けられた隔壁電極と、封入空間の底面に沿って設けられた背面電極との対によって構成し、駆動手段が、隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、着色粒子を、隔壁電極側に偏在する状態と、背面電極側に偏在する状態との間で流動移動させればよい。【００６４】
ここで、駆動手段が、第１表示素子を駆動する前に、隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、着色粒子を、隔壁電極側に偏在する状態にすればよい。【００６５】
この表示装置において、さらに以下のようにすることが好ましい。【００６６】
第１表示素子を可視光透過性の材料で形成し、第１表示素子の後方に反射層を設ける。【００６７】
第２表示素子において、背面電極上に上記封入空間に臨む光導電層を設ける。【００６８】
着色粒子を、正または負に帯電する母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成する。【００６９】
上記第２表示素子において、着色粒子を、封入空間内で気相中に封入する。【００７０】
第１表示素子を封止層で封止し、当該封止層の前方に第２表示素子の封入空間を設ける。【００７１】
上記封入空間の内面に、表面に凹凸形状を有する表面処理層を設ける。【００７２】
この表面処理層を、着色粒子と同種の帯電特性を有する材料で形成する。【００７３】
表面処理層における、表面の凹凸の平均間隔（凸部同士の平均間隔）を、着色粒子群の平均粒径よりも小さく設定する。【００７４】
表面処理層において、層全体にわたって凹凸を均一的に形成する。【００７５】
表面処理層を、微粒子を分散したコーティング剤を塗布した塗布膜で形成する。【００７６】
このコーティング剤を、水を媒体としアナタース形結晶構造を有するＴｉＯ2微粒子を分散させて作製する。【００７７】
上記コーティング剤を、絶縁性樹脂粉末を溶剤で溶融させた溶液を媒体とし、無機物からなる微粒子を分散させて作製する。【００７８】
ここで、絶縁性樹脂として、ポリカーボネートを用いる。【００７９】
着色粒子を、母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成する場合、コーティング剤に分散された微粒子の平均粒径を、子粒子の平均粒径より大きく、母粒子の平均粒径より小さく設定する。【００８０】
駆動手段において、第１表示素子に電圧を印加する第１半導体スイッチング素子及び第２表示素子に電圧を印加する第２半導体スイッチング素子を設ける。【００８１】
上記第３態様の表示装置を製造する方法において、水分含有量が一定に保たれたドライガス雰囲気下で、隔壁によって画素毎に仕切られた各空間に着色粒子を散布する散布工程を設ける。また、ドライガス雰囲気において第１表示素子を封止層で封止する封止工程とを設ける。
（４）第３の目的を達成するため、第４態様にかかる表示装置は、対向配置された前面基板と背面基板との間に、自発光型の第１表示素子及び反射型の第２表示素子が画素ごとに設けられたパネルと、第１表示素子及び第２表示素子を個別に駆動する駆動手段とを備え、駆動手段が第２表示素子を駆動するときに、閾値電圧以上の駆動電圧を印加し、駆動手段が第１表示素子を駆動する駆動電圧を、この閾値以下に設定した。【００８２】
すなわち、上記の「閾値電圧」は、第２表示素子を駆動するのに最低必要な電圧である。駆動手段が第２表示素子を駆動するときに第２表示素子に印加する駆動電圧の最大値を、この閾値電圧以上とし、駆動手段が第１表示素子を駆動するときに第１表示素子に印加する駆動電圧の最大値を、この閾値電圧以下に設定した。【００８３】
ここで、以下のようにすることが好ましい。【００８４】
各画素において、第２表示素子を、第１表示素子の前方に重ねて設ける。【００８５】
第２表示素子を、画素同士を仕切る隔壁間に着色粒子が封入され、この着色粒子が封入された封入空間の内面に沿ってインプレーン型電極を配設した構造とし、駆動手段がインプレーン型電極に電圧を印加して、着色粒子を封入空間内で移動させることによって、パネル外部から入射される光の反射量を変化させる方式で表示するようにする。この場合、封入空間内での着色粒子の移動は、基本的に基板面に沿った方向になされ、上記閾値電圧は、封入空間内で着色粒子を移動させるのに最低必要な電極に対する印加電圧に相当する。【００８６】
第２表示素子において、着色粒子を封入空間内で気相中に封入する。【００８７】
第２表示素子におけるインプレーン型電極を、隔壁に沿って設けられた隔壁電極と、封入空間の底面に沿って設けられた背面電極との対によって構成する。駆動手段が、隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、着色粒子を、隔壁電極側に偏在する状態と、背面電極側に偏在する状態との間で移動させるようにする。【００８８】
第１表示素子が、陽極と陰極を有している場合、この陰極が、第２表示素子の背面電極を兼ねるようにする。【００８９】
第１表示素子が、陽極と陰極を有している場合、第２表示素子が駆動されるときに、第１表示素子の陽極と第２表示素子の背面電極とが同電位となるように接続する。【００９０】
第１表示素子を、可視光透過性の材料で形成し、第１表示素子の後方に反射層を設ける。【００９１】
駆動手段が第１表示手段及び第２表示手段の少なくとも一方を駆動する方式を、単純マトリックス方式とする。【００９２】
駆動手段が、共通の半導体スイッチング素子を用いて、第１表示素子及び第２表示素子を駆動するようにする。
【発明の効果】
【００９３】
（１）第１態様の表示装置においては、各セル空間の背面基板側底面に沿って画素ごとに独立する第１電極を設け、隔壁には、第１電極よりも前面基板寄りに第２電極を配しているので、第１電極の外周部分と第２電極との間に、隔壁の側壁面に沿って十分な距離を確保することができる。そして、駆動手段が第１電極と第２電極との間に駆動電圧を印加するときに、セル空間内において、狭い領域に電気エネルギー密度が集中することがなく、第１電極の外周部分と第２電極との間に、隔壁の側壁面に沿って均一的な電界が形成される。【００９４】
したがって、白表示時に、駆動電圧が比較的小さくても、セル空間内に封入された着色粒子を、残留させることなく隔壁の側壁面上に移動させて、隔壁の側壁面上に万遍なく付着させることができる。よって、画素を大きく開口して、高反射率、高コントラストの表示を得ることができる。【００９５】
また、第２電極を全画素で共通電位にしている、すなわち全画素で互いに導通する共通電極にしているので、第２電極に、セル空間に対応した孔（あな）を形成した導電性フィルム等を用いることができる。したがって、簡便な方法で表示パネルを製造することができる。【００９６】
ここで、第２電極を、セル空間の背面基板側底面から前面基板側に離間して設けること、そして、第２電極を前面基板側に離間させる距離を、隔壁の高さの１／５以上とすることが、セル空間内の着色粒子を付着させる領域を確保する上で好ましい。【００９７】
また、第２電極の基板厚み方向の厚さを５μｍ以上２５μｍ以下とすることは、このように第２電極を前面基板側に離間させる距離を確保する上で好ましい。【００９８】
第２電極を隔壁の側壁面からセル空間の中央部に向かって突出して形成すれば、あるいは、パネルを前方から平面視するとき、第２電極の少なくとも一部が、第１電極の外周部に重なるように形成すれば、隔壁の側壁面に沿って、電気エネルギー密度分布をより大きく形成することができる。したがって、駆動電圧を低減することもできる。【００９９】
セル空間内において、着色粒子を気体相中に封入することによって、着色粒子がセル空間内を移動するときの抵抗が小さくなるため、迅速に移動でき、パネル駆動時における高速応答の表示をすることができる。【０１００】
着色粒子を、正又は負に帯電する物性を有する材料からなる母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とからなる構成とする、さらに、セル空間の内壁に、表面に凹凸形状を有する表面処理層が設けられている構成とすることによって、着色粒子とセル空間の内壁との間に働くファンデルワールス力を小さくすることができるので、着色粒子を移動するための駆動電圧を小さくすることができる。【０１０１】
ここで、表面処理層を、着色粒子と同種の帯電特性をする材料（帯電列が近い材料）で形成すること、あるいは、表面処理層における、表面の凹凸の平均間隔を、着色粒子群の平均粒径よりも小さく設定すること、あるいは、表面処理層において、層全体にわたって凹凸を均一的に形成することによって、さらに、着色粒子がセル空間内を移動しやすくなる。【０１０２】
表面処理層は、微粒子を分散したコーティング剤を塗布することによって容易に形成することができる。この場合、微粒子によって表面処理層の導電性を調整することもできる。【０１０３】
また、着色粒子を、母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成する場合、コーティング剤に分散された微粒子の平均粒径を、子粒子の平均粒径より大きく、母粒子の平均粒径より小さく設定することによって、着色粒子がセル空間内を移動しやすくなる。【０１０４】
第１発明の表示装置において、前面基板にカラーフィルターを設けることによって、フルカラー表示を行うこともできる。【０１０５】
所望の映像を表示する前に、第１電極と第２電極との間に通常の駆動電圧より１０％〜２０％程度高いリセット電圧を印加することによって、画素中央部に残留する着色粒子をなくし、着色粒子が確実に隔壁側に偏在する状態にすることができるので、長期にわたって、高反射率、高コントラストの表示を得ることができる。【０１０６】
第３発明にかかる表示装置は、背面基板に反射層を設けることによって、着色粒子を流動移動させることによってパネル前方から入射される光の反射量を変化させる方式で表示する反射型とすることができる。【０１０７】
また第１態様にかかる表示装置において、背面基板の後にバックライトを設けて、パネル前方に透過させる透過光を、着色粒子の移動によって変化させることによって画像表示する透過型とすることもできる。【０１０８】
第１態様にかかる表示装置において、各第１電極の背面側に自発光型の表示素子を画素ごとに設け、第１電極及び自発光型の表示素子を、可視光透過性とし、自発光型表示素子の背面側に反射層を設けることによって、各画素内で自発光型の表示素子と反射型の表示素子を積層した構成にすることもできる。このような表示装置では、反射型表示素子の白表示時に開口率を大きくできるので、高反射率、高コントラストの反射型表示を得ることができ、かつ、発光型表示素子からの光を良好にパネル前方に出射することが可能となり、高発光効率の発光型表示を得ることができる。【０１０９】
したがって、反射型表示及び発光型表示のいずれにおいても、画質をほとんど損なうことなく、自発光型表示素子の特性（屋内で視認性に優れ、動画表示特性にも優れる）と、反射型表示素子（屋外で視認性に優れ、低消費電力）の各特性をいかして、低消費電力で、屋外から屋内にいたるまで視認性に優れた表示を行うことができる。
（２）第２態様にかかる表示装置では、表示パネルにおいて、画素ごとに前面基板側に第１表示素子、背面基板側に第２表示素子を設け、第１表示素子は、前面基板と中間基板との間げきに画素同士を仕切る第１隔壁を配設し、当該第１隔壁で仕切られた各第１空間内に第１着色粒子を封入し、各第１空間の前面基板側に第１表示電極を設けるとともに、第１隔壁に第１集束電極を設けて構成し、第２表示素子は、背面基板と中間基板との間げきに、画素同士を仕切る第２隔壁を配設し、当該第２隔壁で仕切られた各第２空間内に第２着色粒子を封入し、各第２空間の背面基板側に第２表示電極を設けるとともに第２隔壁に第２集束電極を設けて構成したので、駆動手段が、第１表示電極と第１集束電極との間に電圧を印加するパターンを変化させて第１着色粒子が前面基板を覆う状態、あるいは第１隔壁に密着させて前面基板から退避させた状態を現出させるとともに、第２表示電極と第２集束電極との間に電圧を印加するパターンを変化させて、第２着色粒子が背面基板を覆う状態、あるいは第２隔壁に密着させて背面基板から退避させた状態を現出させ、それによって、各着色粒子の色を選択的に表示することができる。すなわち、パネル前方に取り出す光の色調を変化させてカラーで画像表示することができる。【０１１０】
また、駆動手段が第１表示電極と第１集束電極の間に電圧を印加するときに、第１隔壁の側壁面に沿った形で、均一的に大きな電気エネルギー密度分布を形成することができるので、第１着色粒子を第１空間の中央部に残すことなく第１隔壁の側壁面上に付着させて第１空間を大きく開口させることができる。同様に、駆動手段が第２表示電極と第２集束電極の間に電圧を印加するときに、第２隔壁の側壁面に沿った形で、均一的に大きな電気エネルギー密度分布を形成することができるので、第２着色粒子を第２空間の中央部に残すことなく第２隔壁の側壁面上に付着させて第２空間を大きく開口させることができる。【０１１１】
これによって、高反射率、高コントラスト、かつ高色純度の表示を得ることができる。【０１１２】
ここで、第１表示素子において、第１着色粒子を、帯電極性が互いに異なる、２種類の色の着色粒子で構成し、第１集束電極を、第１隔壁における第１空間を挟んで対向する位置に対で形成し、駆動手段が、第１表示電極と、対をなす各第１集束電極との間に、互いに異なる電圧パターンを印加するようにすれば、当該２種類の各着色粒子の色について選択的に表示することができる。【０１１３】
また、第２表示素子において、第２着色粒子を、帯電極性が互いに異なる、２種類の色の着色粒子で構成し、第２集束電極を、第２隔壁において第２空間を挟んで対向する位置に対で形成し、駆動手段が、第２表示電極と、対をなす各第２表示電極との間に、互いに異なる電圧パターンを印加するようにすれば、当該２種類の各着色粒子の色について選択的に表示することができる。【０１１４】
したがって、各画素において、第１表示素子及び第２表示素子を合わせて、３色若しくは４色を選択的に表示することができる。【０１１５】
第１着色粒子として、赤，緑，青，黒から選択される２色の着色粒子を用い、第２着色粒子として、残り２色の着色粒子を用いることによって加法混色によるフルカラー表示をすることができる。【０１１６】
あるいは、第１着色粒子として、シアン，イエロー，マゼンタ，ブラックから選択される２色の着色粒子を用い、第２着色粒子として、残り２色の着色粒子を用いることよって、減法混色によるフルカラー表示をすることができる。【０１１７】
第２表示素子の背面側に白色反射層を配設すれば、この白色反射層で反射される光も利用して、きれいな白色表示ができる。【０１１８】
駆動手段が、各画素において、第１表示素子の第１表示電極と第１集束電極の対に印加する電圧、及び第２表示素子の第２表示電極と第２集束電極の対に印加する電圧を調整して、第１着色粒子が前面基板上を占める割合及び第２着色粒子が背面基板上を占める割合を変えることにより、階調表示することができる。【０１１９】
駆動手段が、画像表示するための電圧を印加する前に、第１表示素子における、第１表示電極第１集束電極の対との間にリセット電圧を印加して、第１着色粒子を第１集束電極側に偏在させるとともに、第２表示素子における第２表示電極と第２集束電極の対との間にリセット電圧を印加して、第２着色粒子を第２集束電極側に偏在する状態にすれば、画素中央部に残留する着色粒子をなくして、着色粒子が確実に隔壁側に偏在する状態になるので、長期にわたって、高反射率、高コントラストかつ高色純度の表示を得ることができる。【０１２０】
第１集束電極を、第１隔壁において、第１空間の背面基板側内面と中間基板側内面との間の位置、特に第１空間の高さ方向中間位置に形成すれば、第１表示電極と第１集束電極との間に、第１隔壁の側壁面に沿って十分な距離を確保することができる。また、第２集束電極を、第２隔壁において、第２空間の背面基板側内面から中間基板側内面との間の位置、特に第２空間の隔壁高さ方向中間位置に形成すれば、第２表示電極と第２集束電極との間にも、第２隔壁の側壁面に沿って十分な距離を確保することができる。特に、第１空間の前面基板側内面から中間基板方向に離間した位置に形成し、第２集束電極を、第２空間の背面基板側内面から中間基板方向に離間した位置に形成すれば、その効果が大きい。【０１２１】
したがって、駆動手段が駆動電圧を印加するときに、第１空間内及び第２空間内において、狭い領域に電気エネルギー密度が集中することがなく、第１隔壁の側壁面及び第２隔壁の側壁面に沿って均一的な電界を形成でき、セル空間内に封入された着色粒子を、各隔壁の側壁面上に万遍なく付着させることができる。これによって、特に、白表示時に、画素を大きく開口できるので、さらに高反射率、高コントラストの表示を得ることができる。【０１２２】
着色粒子が封入される第１空間及び第２空間を気体相とすれば、着色粒子が封入空間内を移動するときの抵抗が小さくなるため、高速応答の表示をすることができる。【０１２３】
第１着色粒子及び第２着色粒子に含まれる少なくとも１種の着色粒子を、正又は負に帯電する物性を有する材料からなる母粒子と、母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成することによって、あるいは、第１空間の内壁及び第２空間の内壁に、表面に凹凸形状を有する表面処理層を設けることによって、あるいは、表面処理層を、対応する空間に封入される着色粒子の材料と同種の帯電特性を有する材料で形成することによって、着色粒子とセル空間の内壁との間に働くファンデルワールス力を小さくすることができるので、着色粒子を移動するための駆動電圧を小さくすることができる。【０１２４】
ここで、表面処理層を、着色粒子と同種の帯電特性をする材料（帯電列が近い材料）で形成すること、あるいは表面処理層における、表面の凹凸の平均間隔を、着色粒子群の平均粒径よりも小さく設定すること、あるいは、表面処理層において、層全体にわたって凹凸を均一的に形成することによって、さらに、着色粒子が封入空間内を移動しやすくなる。【０１２５】
また、着色粒子を、母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成する場合、コーティング剤に分散された微粒子の平均粒径を、子粒子の平均粒径より大きく、母粒子の平均粒径より小さく設定することによって、着色粒子が封入空間内を移動しやすくなる。【０１２６】
表面処理層は、微粒子を分散したコーティング剤を塗布することによって容易に形成することができる。この場合、微粒子によって表面処理層の導電性を調整することもできる。【０１２７】
（３）第３態様にかかる表示装置では、自発光型の第１表示素子と、反射型の第２表示素子とが画素ごとに設けられているので、用途に応じて反射型表示と発光型表示とを切り換えて駆動することができる。したがって、自発光型表示素子の特性（屋内で視認性に優れ、動画表示特性にも優れる）と、反射型表示素子（屋外で視認性に優れ、低消費電力）の各特性を活かして、低消費電力で、屋外から屋内に到るまで視認性に優れた表示を行うことができる。【０１２８】
また、画素毎に第１表示素子と第２表示素子が並設されるのではなく重ねて設けられたパネル構造となっているので、画素内において第１表示素子及び第２表示素子の占める面積が、互いの素子同士で制限されることなく、当該面積を大きく設定することができる。【０１２９】
また、第２表示素子を、隣接する画素同士を仕切る隔壁間に着色粒子を封入し、封入空間の内面に沿ってインプレーン型電極が配設された構造とし、駆動手段がこのインプレーン型電極に電圧を印加して、着色粒子を封入空間内で移動させることによって、パネル前方から入射される光の反射量を変化させる方式で表示するようにしたので、第１表示素子を駆動して発光表示するときには、第２表示素子の開口率を大きく確保して、第１表示素子からの光を良好にパネル前方に出射することができる。【０１３０】
したがって、反射型表示及び発光型表示のいずれにおいても、画質をほとんど損なうことなく良好な画像表示を行うことができる。【０１３１】
具体的には、インプレーン型電極を、隔壁に沿って設けられた隔壁電極と、封入空間の底面に沿って設けられた背面電極との対によって構成して、駆動手段が、隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、着色粒子を、隔壁電極側に偏在する状態と、背面電極側に偏在する状態との間で移動させるようにすれば、パネル外部から入射される光の反射量を変化させて反射型の表示を良好に行うことができる。【０１３２】
また、駆動手段が、第１表示素子を駆動する前に、隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、着色粒子が隔壁電極側に偏在する状態にすれば、第２表示素子の開口率が大きくなるので、第１表示素子で発光される光は第２表示素子で遮られることなくパネル前方に出射される。【０１３３】
上記第３態様の表示装置において、第１表示素子を可視光透過性の材料で形成し、第１表示素子の後方に反射層を設ければ、この反射層は、第２表示素子の表示だけでなく、第１表示素子からの光を前方に反射する機能も有する。【０１３４】
第２表示素子において、背面電極上に、封入空間に臨む光導電層を設けることによって、着色粒子を封入空間内でスムースに移動させることができる。【０１３５】
上記着色粒子を、正または負に帯電する材料からなる母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成すれば、正または負に帯電しかつ着色した粒子を容易に形成することができる。【０１３６】
第２表示素子において、着色粒子を、封入空間内で気相中に封入すれば、気相の屈折率は略１であるので、着色粒子を液体中に封入する場合と比べて、発光型表示素子の光学特性が劣化しにくい。【０１３７】
また、着色粒子を気相中に封入すると、封入空間の内面に付着した着色粒子を移動させるのにある程度の大きさ力を必要とし、かつ移動開始した後は迅速に移動する。【０１３８】
したがって、第２表示素子に駆動電圧が印加されないときには封入空間内で着色粒子は安定に静止し、かつ駆動電圧が印加されると迅速に移動するので、安定でかつ迅速な表示が可能となる。【０１３９】
第１表示素子を封止層で封止し、当該封止層の前方に第２表示素子の封入空間を設けることによって、第１表示素子を湿気などから保護することができる。特に、第１表示素子が、耐湿性に対して脆弱な有機ＥＬ素子の場合に有効である。【０１４０】
上記封入空間の内面に、表面に凹凸形状を有する表面処理層を設けることによって着色粒子が封入空間内を移動しやすくすることができる。【０１４１】
ここで、表面処理層を、着色粒子と同種の帯電特性をする材料（帯電列が近い材料）で形成すること、あるいは表面処理層における、表面の凹凸の平均間隔を、着色粒子群の平均粒径よりも小さく設定すること、あるいは、表面処理層において、層全体にわたって凹凸を均一的に形成することによって、さらに、着色粒子が封入空間内を移動しやすくなる。【０１４２】
また、着色粒子を、母粒子と、当該母粒子の表面を被覆する子粒子とで形成する場合、コーティング剤に分散された微粒子の平均粒径を、子粒子の平均粒径より大きく、母粒子の平均粒径より小さく設定することによって、着色粒子が封入空間内を移動しやすくなる。【０１４３】
表面処理層は、微粒子を分散したコーティング剤を塗布することによって容易に形成することができる。この場合、微粒子によって表面処理層の導電性を調整することもできる。【０１４４】
上記コーティング剤は、具体的に、水を媒体としアナタース形結晶構造を有するＴｉＯ2微粒子を分散させたり、ポリカーボネートをはじめとする絶縁性樹脂を溶剤で溶融させた溶液を媒体とし、無機物からなる微粒子を分散させて作製することができる。【０１４５】
駆動手段において、第１表示素子に電圧を印加する第１半導体スイッチング素子及び第２表示素子に電圧を印加する第２半導体スイッチング素子を設けることによって、第１表示素子及び第２表示素子を個別にアクティブ駆動することができる。【０１４６】
上記第３態様の表示装置を製造する方法において、水分含有量が一定に保たれたドライガス雰囲気下で、隔壁によって画素ごとに仕切られた各空間に着色粒子を散布する散布工程を設けること、また、第１表示素子を、ドライガス雰囲気において封止層で封止する封止工程とを設けることは、各表示素子に湿気が混入するのを防止するのに有効である。
（４）第４態様にかかる表示装置によれば、自発光型の第１表示素子と、反射型の第２表示素子とが画素ごとに設けられているので、用途に応じて反射型表示と発光型表示とを切り換えて駆動することができる。したがって、自発光型表示素子の特性（屋内で視認性に優れ、動画表示特性にも優れる）と、反射型表示素子（屋外で視認性に優れ、低消費電力）の各特性を活かして、低消費電力で、屋外から屋内に到るまで視認性に優れた表示を行うことができる。【０１４７】
また、第１表示素子を駆動するときの駆動電圧よりも、第２表示素子を駆動するのに必要な閾値電圧が大きいので、自発光型素子を駆動しているときに、その駆動電圧の影響を受けて反射型素子の表示が変動するのが抑えられる。したがって、画質を損なうことなく自発光型の表示を行うことができる。【０１４８】
また、第２表示素子を第１表示素子の前方に重ねて設けたパネル構造とすれば、画素内において第１表示素子及び第２表示素子の占める面積が、互いの素子同士で制限されることなく、当該面積を大きく設定することができるので、第１表示素子及び第２表示素子の表示画質向上に寄与する。そして、このようなパネル構造の表示装置においては、特に、自発光型素子を駆動しているときに、反射型素子の表示が変動するのを抑えることによって、自発光型の表示画質を維持する効果が大きい。【０１４９】
ここで、第２表示素子を、画素同士を仕切る隔壁間に着色粒子が封入され、その封入空間の内面に沿ってインプレーン型電極が配設された構造とし、駆動手段がインプレーン型電極に電圧を印加して、着色粒子を封入空間内で移動させることによって、パネル外部から入射される光の反射量を変化させる方式で表示するようにすれば、第１表示素子を駆動して発光表示するときには、第２表示素子の開口率を大きく確保することができるので、第１表示素子からの光を良好にパネル前方に出射することができる。【０１５０】
具体的には、第２表示素子におけるインプレーン型電極を、隔壁に沿って設けられた隔壁電極と、封入空間の底面に沿って設けられた背面電極との対によって構成して、駆動手段が、隔壁電極と背面電極との間に電圧を印加して、着色粒子を、隔壁電極側に偏在する状態と、背面電極側に偏在する状態との間で移動させるようにすれば、パネル外部から入射される光の反射量を変化させて反射型の表示を良好に行うことができる。【０１５１】
第２表示素子において、封入空間内で着色粒子を気相中に封入すれば、気相の屈折率は約１であるので、着色粒子を液体中に封入する場合と比べて、発光型表示素子の光学特性が劣化しにくい。【０１５２】
また、着色粒子を気相中に封入すると、封入空間の内面に付着した着色粒子を移動させるのにある程度の大きさ力を必要とするので、第２表示素子を駆動するときの閾値電圧を確保しやすく、かつ着色粒子が移動開始した後は迅速に移動する。【０１５３】
したがって、第２表示素子に駆動電圧が印加されないときには封入空間内で着色粒子は安定に静止し、かつ駆動電圧が印加されると迅速に移動するので、安定で迅速な表示が可能となる。【０１５４】
第１表示素子が、陽極と陰極を有している場合、この陰極が、第２表示素子の背面電極を兼ねるようにすれば、第１表示素子と第２表示素子との間の構成要素を少なくして、光透過率を向上させることができる。【０１５５】
第１表示素子が、陽極と陰極を有している場合、第２表示素子が駆動されるときに、第１表示素子の陽極と第２表示素子の背面電極とが同電位となるように接続すれば、第１表示素子用の駆動素子を第２表示素子の駆動にも用いることができる。  【０１５６】
第１表示素子を、可視光透過性の材料で形成し、第１表示素子の後方に反射層を設ければ、この反射層は、第２表示素子の表示だけでなく、第１表示素子からの光を前方に反射させる機能も有する。【０１５７】
駆動手段が第１表示素子及び第２表示素子の少なくとも一方を駆動する方式を、単純マトリックス方式とすれば、その表示素子に対してはＴＦＴのような半導体スイッチング素子を設ける必要がないので、表示装置を安価で簡素な構造にすることができ、特に小型の表示装置において適している。【０１５８】
駆動手段が、共通の半導体スイッチング素子を用いて、第１表示素子及び第２表示素子を駆動するようにすれば、比較的簡素な配線構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】（ａ）は実施形態１−１に係る表示パネルの白表示状態を示す要部断面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面における平面図である。
【図２】着色粒子が絶縁層上に付着した状態を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】実施形態１−１に係る表示パネルの黒表示状態を示す要部断面図である。
【図４】実施形態１−１に係る表示パネルの中間調表示状態を示す要部断面図である。
【図５】駆動部の構成の一例を示す図である。
【図６】実施例１に係る表示パネルの白表示時における電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図７】比較例１に係る電気泳動表示装置の白表示状態を示す要部断面図である。
【図８】比較例１に係る電気泳動表示装置の白表示時における電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図９】比較例２に係る電気泳動表示装置の白表示状態を示す要部断面図である。
【図１０】比較例２に係る電気泳動表示装置の白表示時における電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図１１】（ａ）は実施形態１−２に係る表示パネルの白表示時を示す要部断面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面における平面図である。
【図１２】実施例２に係る表示パネルの白表示時における等電位線及び電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図１３】実施例２に係る表示パネルの組み立て方法を説明する斜視図である。
【図１４】実施例３ａに係る表示パネルの白表示状態を示す要部断面図である。
【図１５】実施例３ａに係る表示パネルの白表示時における電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図１６】実施例３ｂに係る表示パネルの白表示状態を示す要部断面図である。
【図１７】実施例３ｂに係る表示装置の白表示時における電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図１８】実施形態１−４に係る表示パネルの白表示状態を示す要部断面図である。
【図１９】実施形態１−５に係る表示パネルの発光型表示モードにおける要部断面図である。
【図２０】実施形態１−５に係る表示パネルの反射型表示モードにおける要部断面図である。
【図２１】実施形態１−１に係る表示パネルの変形例を示す要部断面図である。
【図２２】実施形態２−１にかかる表示装置の構成を示す図である。
【図２３】（ａ）は上記表示装置の白色表示時における画素部を示す要部断面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面における平面図である。
【図２４】表示装置の黒色表示時における画素部を示す要部断面図である。
【図２５】表示装置の青色表示時における画素部を示す要部断面図である。
【図２６】表示装置の赤色表示時における画素部を示す要部断面図である。
【図２７】表示装置の緑色表示時における画素部を示す要部断面図である。
【図２８】表示装置の緑色の中間調表示時における画素部を示す要部断面図である。
【図２９】表示装置の青色の中間調表示時における画素部を示す要部断面図である。
【図３０】白色表示時における第２表示素子の電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図３１】黒色表示時における第２表示素子の電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図３２】緑色の中間調表示時における第２表示素子の電気エネルギー密度分布を示す図である。
【図３３】実施形態２−２にかかる表示装置の画素部を示す要部断面図である。
【図３４】実施形態２−３にかかる表示装置の画素部を示す要部断面図である。
【図３５】実施形態３に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３６】表示パネルにおける画素部の構造を模式的に示す断面図であって、発光表示時の様子を示す。
【図３７】発光型素子を駆動する駆動回路の構成を示す図である。
【図３８】反射型素子を駆動する駆動回路の構成を示す図である。
【図３９】表示パネルにおける画素部の構造を模式的に示す断面図であって、白表示時の様子を示す。
【図４０】表示パネルにおける画素部の構造を模式的に示す断面図であって、中間調表示時の様子を示す。
【図４１】表示パネルにおける画素部の構造を模式的に示す断面図であって、黒表示時の様子を示す。
【図４２】実施形態の表示装置における電圧特性を示すグラフである。
【図４３】実施形態４−１にかかる表示パネルにおける、画素部の構造を模式的に示す断面図であって、発光表示時の様子を示す。
【図４４】実施形態４−１にかかる発光型素子及び反射型素子を駆動する駆動回路の構成を示す図である。
【図４５】実施形態４−１にかかる表示パネルにおける、画素部の構造を模式的に示す断面図であって、白表示時の様子を示す。
【図４６】実施形態４−１にかかる表示パネルにおける、画素部の構造を模式的に示す断面図であって、中間調表示時の様子を示す。
【図４７】実施形態４−１にかかる表示パネルにおける、画素部の構造を模式的に示す断面図であって、黒表示時の様子を示す。
【図４８】実施形態４−１の表示装置における電圧特性を示すグラフである。
【図４９】実施形態４−２にかかる表示パネルにおける、画素部の構造を模式的に示す断面図であって、発光表示時の様子を示す。
【図５０】実施形態４−２にかかる発光型素子及び反射型素子を駆動する駆動回路の構成を示す図である。
【図５１】実施形態４−２にかかる表示パネルにおける、画素部の構造を模式的に示す断面図であって、白表示時の様子を示す。
【図５２】実施形態４−２にかかる表示パネルにおける、画素部の構造を模式的に示す断面図であって、中間調表示時の様子を示す。
【図５３】実施形態４−２にかかる表示パネルにおける、画素部の構造を模式的に示す断面図であって、黒表示時の様子を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１６０】
[実施形態１−１]
本実施形態にかかる表示装置は、複数の画素が横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）にマトリックス状に配列されてなる表示パネル１００と、駆動部１０とから構成されている。
【０１６１】
＜表示パネル＞
表示パネル１００のデバイス構造について説明する。
【０１６２】
図１（ａ）は実施形態１−１にかかる表示パネルの構成を示す要部断面図であり、代表的に一つの画素（単位表示）について図示している。
【０１６３】
ここでは各画素を白黒表示する表示パネルについて説明するが、各画素を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、又は、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）の絵素（サブピクセル）で構成することによって、フルカラー表示の表示パネルとすることも可能である。
【０１６４】
画素サイズは、例えば、横方向（Ｘ方向）、縦方向（Ｙ方向）ともピッチ３００μｍである。フルカラー表示の場合は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、又は、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）の各絵素は、水平１００μｍ×垂直３００μｍの矩形（くけい）である。
【０１６５】
図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【０１６６】
各画素は、図１（ｂ）に示すような矩形（くけい）をしており、隔壁５によって区切られている。
【０１６７】
図１（ａ）に示すように、前面基板１と背面基板２とが間隔を開けて対向配置され、その間に形成された間げきは、縦方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に井げた状に形成された隔壁５(５ａ、５ｂ)によって仕切られて複数のマトリックス状に配列されたセル空間３に分割されている。そして、各セル空間３には、黒色の着色粒子４（着色粒子４の粒子群）が所定量封入されている。
【０１６８】
背面基板２の上に白色反射層６が形成されており、その上に第１電極７が形成され、さらにこの第１電極７を被覆するように絶縁層８が形成されている。この第１電極７は、隔壁５で区切られたセル空間３よりも一回り小さく形成された矩形（くけい）電極である。
【０１６９】
また、上記の隔壁５はポリマー樹脂で形成され、前面基板１側に設けた上部隔壁５ｂと背面基板２側に設けた下部隔壁５ａとから構成されている。
【０１７０】
上部隔壁５ｂと下部隔壁５ａとの間に第２電極９が形成されている。この第２電極９は、全画素で同電位となる共通電極であって、隔壁５と同様、各画素のセル空間を取り囲むように、縦方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に井げた状に形成されている。
【０１７１】
第２電極９は、セル空間３の底面から、前面基板１に向けて下部隔壁５ａの高さｈ１相当の距離だけ離間した位置に形成されている。
【０１７２】
この第１電極７と第２電極９との間には、着色粒子４を駆動するための電圧が駆動部１０から印加されるようになっている。
【０１７３】
駆動部１０が第１電極７と第２電極９の間に電圧を印加すると、各セル空間３内で着色粒子４が流動移動することによって、前面基板１の前方（Ｚ方向）に画像を表示するようになっている。
【０１７４】
なお、図１，２には示していないが、表示パネル１００には、駆動部１０を構成するスイッチ素子も背面基板２上に形成されている。例えば、図５に示されるように画素ごとにＴＦＴ素子１２が形成され、ＴＦＴ素子１２と上記第１電極７とが電気接続される。
【０１７５】
前面基板１は、光を取り出す必要があるため、ホウ珪酸（けいさん）アルカリガラス、ソーダ石灰ガラスなどの透明ガラス材料からなる基板の他、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等の透明樹脂フィルムも用いることができる。
【０１７６】
背面基板２としては、例えば、ホウ珪酸（けいさん）アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス等のガラス材料からなる基板の他、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等の樹脂フィルム、ステンレス等の金属箔（はく）を用いることができる。
【０１７７】
第１電極７は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明電極材料で形成されている。
【０１７８】
絶縁層８は、電子写真感光体に用いられるポリカーボネート系の電荷輸送材で形成されており、可視光線を透過する無色透明の樹脂材料である。
【０１７９】
このように、前面基板１、絶縁層８、第１電極７は、いずれも可視光透過性なので、絶縁層８における着色粒子４が覆っていない領域を通して、パネル前方から白色反射層６を観（み）ることができる。
【０１８０】
第２電極９は、Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ等の導電性金属で形成されている。ここで、Ｃｒ、Ｔｉと、Ａｌ、Ｃｕとのサンドイッチ構造にしているのは、低抵抗材料であるＡｌ、Ｃｕを芯（しん）材に用いることによって電極の導電性を高め、Ｃｒ、Ｔｉを用いることによって、隔壁５と芯（しん）材との密着性を高めるとともに、反射防止膜の機能を発揮することによりコントラスト低下を防止するためである。
【０１８１】
図２は、着色粒子４が絶縁層８上に付着した状態を模式的に示す拡大断面図である。
【０１８２】
図２に示すように、着色粒子４は、母粒子４ａと、その表面を被覆する子粒子４ｂとで形成された複合微粒子であって、正に帯電する特性を有している。
【０１８３】
母粒子４ａとして、積水化成品工業(株)製の真球状微粒子ポリマーＭＢＸ−５（平均粒径５μｍ）、あるいは綜研化学(株)製のケミスノーＭＸ−５（平均粒径５μｍ）をベースに、黒色顔料等で着色したものを使用し、また、子粒子４ｂには、平均粒径１６ｎｍの帯電処理を施した単分散シリカ微粒子を使用することによって、着色粒子４全体として帯電性を有するものを形成できる。
【０１８４】
母粒子４ａはアクリル製なので、真比重が１．２ｇ／ｃｍ3と小さく、かつ軟化点が低い。一方、子粒子は母粒子に比べれば２．１ｇ／ｃｍ3と真比重が大きいが、配合比が小さいので粒子全体としての影響は小さく、また、母粒子に比べて軟化点が高いため、メカノケミカルなどの方法で母粒子に固着しやすい。
【０１８５】
母粒子４ａには、この他に、スチレン系、メラミン系などの樹脂材料を用いてもかまわない。子粒子４ｂにシリカを使用したのは、シランカップリング剤等により安定でかつ大きな帯電量が得られる帯電処理が可能だからである。
【０１８６】
上記のように電荷輸送材で形成された絶縁層８は、第２電極９に加えられている基準電圧Ｖo（＝Ｖgnd）と、第１電極７に印加される正又は負の電圧との相対関係に基づいて帯電状態が変化する。その帯電状態に応じて、正に帯電した着色粒子４は絶縁層８上で左右に移動して、着色粒子４が絶縁層８を被覆する割合（すなわち着色粒子４が白色反射層６を被覆する割合）が変化するようになっている。
【０１８７】
この絶縁層８の表面部分には、図２に示すように、微小な凹凸が表面に形成された表面処理層８ｂを設けることが好ましい。
【０１８８】
＜駆動部１０＞
図５は、駆動部１０の構成の一例を示す図である。
【０１８９】
各画素の表示素子を駆動制御するため、駆動部１０には、データ電圧設定部１１０、選択電圧設定部１２０が設けられ、さらにシステム制御部２００が設けられている。
【０１９０】
そして、システム制御部２００は、データ電圧設定部１１０にデータ電圧を印加するタイミングを知らせるデータ制御信号と画像信号を送り、選択電圧設定部１２０に選択電圧を印加するタイミングを知らせる選択制御信号を送る。
【０１９１】
上記のデータ電圧設定部１１０、選択電圧設定部１２０では、システム制御部２００から送られるデータ制御信号、選択制御信号、及び電源制御信号に基づいて、表示パネル１００の各表示素子に、表示動作を行うためのデータ電圧、選択電圧、電源電圧を印加する。
【０１９２】
上述したように、表示パネル１００には、マトリックス状に配列された各セル空間３ごとに、ＴＦＴ素子１２が設けられている。
【０１９３】
データ電圧設定部１１０から、各半導体スイッチング素子１２にデータ電圧を印加するために複数のデータライン１１１が縦方向（Ｙ方向）に伸長して設けられ、選択電圧設定部１２０から、各半導体スイッチング素子１２に選択電圧を印加するために、複数の選択ライン１２１が横方向（Ｘ方向）に伸長して設けられている。
【０１９４】
なお、すべての画素の第１電極７にはリセット電圧Ｖ+r（＋５０Ｖ）を印加できるようになっている。なお、このリセット電圧Ｖ+rは、データ電圧設定部１１０から複数のデータライン１１１、ＴＦＴ素子１２を経由して第１電極７に印加するようにしてもよいが、別途にリセット電圧用のラインを設けてもよい。
【０１９５】
なお、これらのライン１１１，１２１は、背面基板２の表面に沿って形成されている。
【０１９６】
各画素におけるスイッチング素子の構成：
図５に示すように、各セル空間３に対応して設けられたＴＴＦ素子Ｔ１２は、そのゲート電極が選択ライン１２１に、一方のＳ/Ｄ電極がデータライン１１１に、他方のＳ/Ｄ電極が第１電極７に接続されており、第１電極７に駆動電圧を印加できるようになっている。
【０１９７】
なお、パネル全体に共通する第２電極９は、一定の基準電位Ｖo（＝Ｖgnd）に接続されている。
【０１９８】
上記駆動部１０の動作例を説明する。
【０１９９】
システム制御部２００に送られてくる画像信号は、主として静止画像を表示するための画像信号であって、１フレーム分の画像信号は、表示パネル１００に設けられた各画素に対応する輝度信号（白、中間、黒）で構成されている。
【０２００】
システム制御部２００は、画像信号を受け取ると、まず、すべての画素に対して一括して、第１電極７に正のリセット電圧Ｖ+rを印加する。
【０２０１】
続いて、画像信号に基づいて、データ電圧設定部１１０にデータ制御信号を、選択電圧設定部１２０に選択制御信号を送り、各設定部１１０、１２０を介して、各画素の表示素子を駆動して画像表示を行う。
【０２０２】
すなわち、システム制御部２００は、選択電圧設定部１２０から、複数の選択ライン１２１に対して選択電圧を順次印加しながら、データ電圧設定部１１０から、複数の各データライン１１１に対して、画像信号に基づく表示濃度に相当する大きさの正又は負のデータ電圧を印加する。
【０２０３】
このデータ電圧は、各表示に適した値に決められており、１．白表示しようとする画素ではＶ+（＋４０Ｖ）、２．黒表示しようとする画素ではＶ-（−４０Ｖ）、３．中間調表示しようとする画素では、黒表示時の負電圧Ｖ-よりも大きさの小さい負の電圧Ｖm-（電圧絶対値が３５Ｖ以下）である。
【０２０４】
なお、上記のリセット動作によってすべての画素は既に白表示状態となっているので、白表示しようとする画素に対するデータ電圧Ｖ+の印加を省略してもよい。
【０２０５】
これによって、選択電圧Ｖsが印加されている選択ライン１２１上の各画素では、第１電極７に上記のデータ電圧ＶDが印加され、各画素に画像信号に基づく書き込みが行われるので、選択ラインを順次走査することによって、表示パネル１００全体の画素に書き込みがなされる。
【０２０６】
このようにして表示パネル１００を構成する各画素は、画像信号に基づいて、白表示、中間調表示、黒表示のいずれかがなされて、１フレーム分の画像表示がなされる。
【０２０７】
そして、書き込みした後は、各第１電極７に電圧を印加しなくても、ファンデルワールス力によって画像表示状態が維持される。
【０２０８】
したがって、電子書籍のテキスト画面や静止画像等のコンテンツを、少ない消費電力で長時間表示することが可能である。
【０２０９】
次に、新たなコンテンツを表示するための画像信号が送られてきた場合は、システム制御部２００は、上記と同様に、リセット動作及び書き込み動作を行う。
【０２１０】
〈表示パネルの各画素における動作〉
上記のように駆動部１０が表示パネル１００に駆動電圧を印加することによって、表示パネル１００の各画素でなされる動作について、図１及び図３，４を参照しながら説明する。
【０２１１】
１．白表示画素
白表示しようとする画素では、第１電極７に正の電圧Ｖ+が印加されることによって、第１電極７から第２電極９に向かう電界が形成されるので、絶縁層８上に存在する着色粒子４（正に帯電）は、図１に示すように、隔壁５の側壁側（第１電極９側）に追いやられた状態になって、絶縁層８が開口される。したがって、パネル前方から入射される光は、着色粒子４によって遮られることなく、透明材料で形成された絶縁層８、第１電極７を通過して、白色反射層６で反射され、再びパネル前方に出射されるので、白表示状態となる。
【０２１２】
ここで、着色粒子４と隔壁５の側壁の間には主としてファンデルワールス力による付着力が生じるので、駆動部１０からの正電圧印加を停止しても、この白表示状態は、次に第１電極７に対して駆動電圧が印加されるまで維持される。
【０２１３】
２．黒表示画素
黒表示しようとする画素では、駆動部１０から第１電極７に負電圧Ｖ-が印加されることによって、絶縁層８の表面近傍は負電荷が優位となり、図３に示すように、正に帯電している着色粒子４は、第１電極７側に引き寄せられて、絶縁層８を覆うような形で偏在した状態となる。したがって、この画素では、黒色の着色粒子４によって白色反射層６の全体が覆われるので、黒表示状態となる。
【０２１４】
ここで、着色粒子４と絶縁層８の間には主としてファンデルワールス力による強固な付着力が生じるので、駆動部１０からの負電圧印加を停止しても、この黒表示状態は、次に第１電極７に対して駆動電圧が印加されるまで維持される。
【０２１５】
３．中間調表示
中間調表示しようとする画素では、駆動部１０から第１電極７に、比較的小さい電圧Ｖm-が印加され、上記黒表示時と同様に、第２電極９から第１電極７に向かって電界がかかるが、生じる電気エネルギー密度が小さいため、絶縁層８の表面近傍に生じる負の電荷量は黒表示時よりも少なくなる。したがって、図４に示すように、正に帯電している着色粒子４の一部が隔壁５から離脱し第１電極７側に引き寄せられ、絶縁層８の一部が黒色の着色粒子４で覆われる。よって、白色反射層６と黒色の着色粒子４との組み合わせによる中間調表示となる。
【０２１６】
ここで、白表示時及び黒表示時と同様に、着色粒子４と隔壁５の側壁、あるいは着色粒子４と絶縁層８の間には主としてファンデルワールス力による強固な付着力が生じるので、駆動部１０からの負電圧印加を停止しても、この中間調表示状態は、次に第１電極７に対して駆動電圧が印加されるまで維持される。
【０２１７】
以上のようにして、表示パネルを構成する各画素では、駆動部１０によって印加される電圧値に基づいて、白表示、中間調表示、黒表示のいずれかがなされて、１フレーム分の画像表示がなされる。そして、その表示画像は、駆動電圧を停止しても維持される。
【０２１８】
なお、上記のようにして画像表示する前に、第１電極７に通常の白表示時に印加する電圧Ｖ+よりも１０％〜２０％程度大きい正のリセット電圧Ｖ+rを印加することによって、表示パネル１００全体の画素を白表示状態にすることが好ましい。
【０２１９】
このリセット動作によって、セル空間３内では、上記白表示時と同様に、着色粒子４（正に帯電）は隔壁５の壁面（第２電極９側）に追いやられた状態になるが、第１電極７と第２電極９の間により強い電界が形成されるので、セル空間の中央部に残留する着色粒子４をなくして、着色粒子４を確実に隔壁５側に偏在させることができる。したがって、長期にわたって、常に高反射率、高コントラストの表示を得ることができる。また、着色粒子４が絶縁層８上に付着したまま残留する焼き付きも防止される。
【０２２０】
〈本実施形態の表示装置による効果〉
図１（ｂ）に示すように、Ｘ−Ｙ面を平面視したときに、第１電極７は、隔壁５で仕切られたセル空間３のサイズより若干小さい矩形（くけい）の電極なので、第１電極７の外縁と第２電極９の内縁とは互いに接近しているが、図１（ａ）に示すように、第１電極７と第２電極９とはＺ方向に距離ｈ１だけ離間している。したがって、第１電極７と第２電極９との間に電圧が印加されると、第１電極７と第２電極９と間げきにおいて、下部隔壁５ａの側壁面に沿ってＺ方向に均一的な電界が形成される。
【０２２１】
印加する電圧が比較的小さくても、着色粒子は、この領域において下部隔壁５ａの側壁面上に万遍なく付着するので、第１電極７の外周端部と第２電極９との間げき距離ｈ１を確保することによって、セル空間内に封入された着色粒子を、画素の中央部に残留させることなく、下部隔壁５ａの側壁面上に移動させて、セル空間３の底面３ａを大きく開口できる。よって、高反射率、高コントラストの表示を得ることができる。
【０２２２】
このような効果を十分に得るために、第１電極７と第２電極９とのＺ方向離間距離ｈ1は、第２電極９を含めた、隔壁５の高さＨの１／５以上（ｈ1≧１／５×Ｈ）とすることが好ましい。
【０２２３】
また、表示パネル１００では、着色粒子４がセル空間３内で気体相中に封入されているので、着色粒子が液体中を移動する電気泳動表示装置に比べ、移動開始するのにある程度の大きさの電圧を必要とするものの、移動開始した後は迅速に移動する。
【０２２４】
したがって、駆動電圧が印加されていないときにはセル空間３内で着色粒子４は安定に静止し、かつ駆動電圧が印加されると迅速に移動する。よって、安定でかつ迅速な表示が可能となる。
【０２２５】
また、セル空間３内に封入されている空気等の気体は、屈折率が略１であるので、電気泳動方式で用いられる絶縁性透明液体、例えばシリコンオイル（屈折率１．４）中に粒子が封入されている場合と比べて、良好な光学特性を得ることができ、特に良好な白表示を実現できる。
【０２２６】
また、第２電極９は、全画素で共通の電位となる共通電極なので、導電性フィルム等を使って簡便な方法で形成できる。したがって、表示パネルを比較的容易に作製することができる。
【０２２７】
なお、本実施形態の表示装置では、セル空間３内を気体相とすることによって特に良好な光学特性と迅速な動作を実現したが、セル空間３内を液相にした場合も、反射率、コントラストを向上することはできる。
【０２２８】
（実施例１）
表示パネル１００の製造方法の一例を説明する。
【０２２９】
背面基板２の作製：
無アルカリガラスからなる背面基板２に、酸化チタン（チタニア）皮膜からなる白色反射層６を、塗布、印刷、コールド・スプレイ等の方法によって、画像表示に必要な基板の周辺部を除くほぼ全面に形成する。
【０２３０】
次に、透明導電材料であるＩＴＯでスパッタ、蒸着等により薄膜を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチング等のプロセスにより所定の矩形（くけい）形状にパターニングすることによって、第１電極７を形成する
最後に、溶剤で溶かしたポリカーボネート系の電荷輸送材を塗布あるいは印刷することによって、基板の周辺部を除くほぼ全面に絶縁層８を形成する。そして絶縁層８の表面上に、下記のように表面に凹凸形成を有する表面処理層８ｂを形成する。
【０２３１】
表面処理層８ｂを形成する工程：
媒体にＴｉＯ2微粒子を分散させてなるコーティング剤を、絶縁層８の表面上に塗布することによって表面処理層８ｂを形成する。
【０２３２】
コーティング剤が、水を媒体とする場合は、ＴｉＯ2微粒子としてアナタース形結晶構造のものを用いることが好ましい。一方、有機物を媒体とする場合は、ＴｉＯ2微粒子はアナタース形の結晶構造である必要はなく、ルチル形やアモルファスのものでも構わない。
【０２３３】
具体的には、環状エーテル系溶剤ＴＨＦにポリカーボネート粉末を溶融させた媒体に、ＴｉＯ2微粒子を分散させたコーティング剤を塗布することによって、図２に示すように、絶縁層８の表面部８ａ上に表面処理層８ｂを形成することができる。この表面処理層８ｂは、ＴｉＯ2微粒子層と、最表面に露出するポリカーボネート層で構成される。
【０２３４】
ここで、表面処理層８ｂの媒体としてポリカーボネートを選択したのは、着色粒子４の構成材料であるアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）と比較的近い帯電列に位置するからである。つまり、着色粒子４と表面処理層８ｂとが同種の帯電特性を有することにより、両者間に働く静電気力が小さくなるので、実際に第１電極７に電圧を印加した時に、着色粒子４がセル空間３内でスムースに移動できるためである。なお、この構成によって実際にも良好な電圧特性が得られることが実験的にわかっている。
【０２３５】
このように形成される表面処理層８ｂは、膜硬度が高く、かつ高透過率の層であり、ＴｉＯ2微粒子の凝集が比較的少なく、粒径分布のそろった粒子が積層された均一な層であって、層の厚みは１００ｎｍ程度である。
【０２３６】
ここで、コーティング剤に使用するＴｉＯ2微粒子の種類や量によって、形成される表面処理層８ｂの導電性を調整することができる。
【０２３７】
このように絶縁層８の表面に表面処理層８ｂを形成することによって、絶縁層８と着色粒子４との間に働くファンデルワールス力が低減されるので、低い印加電圧で絶縁層８から着色粒子４を引き離すことが可能となる。
【０２３８】
コーティング剤に用いるＴｉＯ2微粒子は、着色粒子４の直径（５μｍ）より小さな直径（３０ｎｍ）のものを用いる。その理由は、着色粒子４の直径よりも大きい直径を有する微粒子で表面処理層８ｂを形成すると、その表面処理層８ｂに形成される凹凸が大きくなり、着色粒子４自身がその凹凸に沿って付着してしまうので、ファンデルワールス力を低減する効果がなくなるからである。
【０２３９】
また、着色粒子４の直径より小さな直径の微粒子を用いることにより、表面処理層８ｂの表面における凹凸の平均間隔が、着色粒子４群の平均粒径よりも小さくなる。それによって、着色粒子４と絶縁層８の間に作用するファンデルワールス力が確実に低減されるので、低い駆動電圧で絶縁層８から着色粒子４を引き離すことができる。同様の理由で、この表面処理層８ｂは凹凸形状が層表面の全体にわたって均一に形成されているのが望ましい。具体的には、着色粒子４の直径（５μｍ）よりも大きな抜けがないように表面処理層８ｂを形成するのが望ましい。
【０２４０】
なお、本実施例における絶縁層８の厚みは、電圧印加による絶縁破壊が生じないように１５μｍとした。
【０２４１】
このような表面処理層８ｂは、絶縁層８の上だけでなく、隔壁５、第２電極９の表面にも形成することができる。それによって、セル空間３の内面全体において電気抵抗、帯電性、及び形状等の条件が均一になり、表面処理層８ｂに付着した着色粒子４とはほぼ同じ電圧特性を有することになるので、駆動時に良好な表示特性を得ることができる。
【０２４２】
次に、フォトリソ等の方法によって、画素サイズに応じた井げた状に下部隔壁５ａを形成する。下部隔壁５ａの寸法は、ピッチ３００μｍ、幅１０μｍであり、高さｈ1は２０μｍである。
【０２４３】
以上で、背面基板２上に白色反射層６、第１電極７、絶縁層８、及び下部隔壁５ａが形成される。
【０２４４】
前面基板１の作製：
無アルカリガラスからなる前面基板１上に上部隔壁５ｂを形成する。上部隔壁５ｂは、下部隔壁５ａと同じ方法で、同じ形状、ピッチ、幅で形成するが、上部隔壁５ｂの高さは５μｍとする。次に、上部隔壁５ｂを形成した井げたパターン上に、スクリーン印刷、インクジェット、ディスペンサー等の方法によりＡｇを主成分とするペーストを塗布し、その後、乾燥、焼成することによって、第２電極９を高さ５μｍで形成する。
【０２４５】
これによって、前面基板１上に上部隔壁５ｂ及び第２電極９が形成される。
【０２４６】
着色粒子の製造方法：
着色粒子４の作製方法について説明する。
【０２４７】
図２に示す複合微粒子を作製するには、母粒子を作製した後に、メカノケミカルで子粒子を固着させる方法が適している。
【０２４８】
(株)奈良機械製作所のハイブリダイゼーションシステムは、メカノケミカルの一種である高速気流中衝撃法により、子粒子を母粒子に固定化処理する装置である。この装置を用いれば、高速気流中で、子粒子４ｂである単分散シリカ微粒子を、母粒子４ａであるポリマー微粒子に衝突させて固定することより、ポリマー微粒子の表層の全面を覆うようにほぼ均一に単分散シリカ粒子を被覆することができる。
【０２４９】
母粒子４ａの表層全面に子粒子４ｂを被覆する配合比は、子粒子４ｂを理論配合比よりもやや多めにして、母粒子４ａ：子粒子４ｂの重量比で１００：３ないし１００：５とする。ここで、理論配合比とは、母粒子４ａの表面全面を子粒子４ｂの１層で被覆すると仮定したときの計算値であり、配合比を理論値よりも多めにするのは、高速気流中衝撃法では子粒子４ｂの層を均一にするのは限界があり、母粒子４ａ全面を子粒子４ｂの１層で覆うことは難しいためである。
【０２５０】
複合微粒子を作製する方法としては、この他に、懸濁重合法のように一回のプロセスで作製する方法もある。ただし、懸濁重合法で作製した複合粒子は、子粒子表面に、界面活性剤等製造プロセスで使用する添加物からなる被膜が形成されるため、高速気流中衝撃法等の処理により被膜をはく離しないと複合粒子の流動性は向上しない。
【０２５１】
以上のように作製された着色粒子４は正に帯電している。この帯電量を一定に保つために、水分含有量が一定に保たれたドライエア、ドライ窒素ガス等の雰囲気下で保管することが好ましい。
【０２５２】
パネル組み立て工程：
上記のように製造した背面基板２において、下部隔壁５ａによって画素ごとに仕切られた各空間に、着色粒子４をほぼ均等に散布して、前面基板１と重ね合わせ、前面基板１の周縁部にエポキシ系ＵＶ接着剤を塗布する。そして、前面基板１側の上部隔壁５ｂ及び第２電極９と、背面基板２側の下部隔壁５ａとが重なるように、前面基板１と背面基板２とを位置合わせして、ＵＶ光を照射すると、接着剤が硬化して表示パネルが完成する。
【０２５３】
このパネル組み立て工程は、水分含有量が極力少なくなるように乾燥処理したドライガス（例えばドライ窒素）雰囲気下において行うことが好ましい。これによって、セル空間３内には、水分が排除されたドライガス及び着色粒子４が封入され、着色粒子４の帯電量が一定に維持される。
【０２５４】
作製された表示パネル１００は、第２電極９の高さｈ2（５μｍ）を含めた隔壁５全体の高さＨは３０μｍであって、前面基板１と背面基板２の間にセル空間３の高さも同じである。また、第１電極７と第２電極９とのＺ方向離間距離ｈ1は２０μｍである。
【０２５５】
（表示装置の駆動例）
以上のように作製した実施例１にかかる表示パネル１００に駆動回路を接続して以下の駆動電圧で駆動した。
【０２５６】
リセット電圧Ｖ+r＝＋５０Ｖ。
【０２５７】
黒表示画素に印加する電圧Ｖ-＝−４０Ｖ。
【０２５８】
中間調表示画素に印加する電圧Ｖｍ-＝−２０Ｖ。
【０２５９】
白表示画素に印加する電圧Ｖ+＝＋４０Ｖ。
【０２６０】
その結果、特に白色表示時おいて良好な白色が得られた。
【０２６１】
図６は、実施例の表示パネル１００を白表示した時の等電位面及び電気エネルギー密度分布をシミュレーションした結果を示す図である。なお、各領域における電気エネルギー密度は電界の大きさの２乗に比例する。
【０２６２】
隔壁５の側壁面に対して、等電位面がほぼ垂直に等間隔で交わっており、隔壁５の側壁面に沿った広い領域に均一的な電界強度が形成されていることがわかる。また、電気エネルギー密度についても隔壁５の側壁面に沿って均一的に形成されていることがわかる。
【０２６３】
なお、上述した粒径の着色粒子４を使用する場合、セル空間３内に封入したすべての着色粒子４を隔壁５の側壁に付着させるために、第１電極７と第２電極９とのＺ方向離間距離ｈ1として最低５〜６μｍ確保することが必要である。この距離は、隔壁５の高さＨ（３０μｍ）を基準にすると、その１／５程度に相当する。
【０２６４】
この点から、上記のようにｈ1＞１／５×Ｈに設定することが好ましい。
【０２６５】
第２電極９のＺ方向膜厚（高さ）ｈ2については、５μｍより小さく設定すると、駆動電圧を高くしても着色粒子４を移動させるのが難しくなるので５μｍ以上とすることが好ましい。また、隔壁５の高さＨが３０μｍの場合、上記のようにＺ方向離間距離ｈ1を５μｍ以上確保するためには、Ｚ方向膜厚ｈ2を２５μｍ以下に設定する必要がある。
【０２６６】
複合微粒子及び表面処理層による効果については、上述したとおり、着色粒子４と絶縁層８及び隔壁５との間に生じるファンデルワールス力を小さくする効果を奏するが、それだけでなく、複合微粒子によって耐湿度特性も向上する。
【０２６７】
この点に関して、複合化粒子と、子粒子で被覆されていないアクリル製重合トナーとで、雰囲気温度４５℃で湿度が５０％から９０％に上昇したときの帯電量変化を測定したところ、複合化粒子の場合は１５％程度の低下にとどまったが、アクリル製重合トナーでは、帯電量が初期に比べて５５％も低下した。
【０２６８】
（実施例１の変形例）
上記図１に示した実施例１では、第１電極７の寸法を、隔壁５の側壁面よりも内側のセル空間３の領域内に収まるように設定したが、図２１に示す実施例では、セル空間３の領域よりも外側にまで伸ばして、パネル前方から平面視したときに、第１電極７の外周部が第２電極９に重なるように形成してもよい。
【０２６９】
この変形例では、上記図１の表示パネル１００と同様に、隔壁５の側壁面に沿って電界が均一的に形成されるが、その電気エネルギー密度がより高くなるので、駆動電圧を低減することができる。この効果は、実施形態１−２で後述する第２電極９を隔壁５の側壁面から突出して形成する場合の効果と同様である。
（比較例１）
図７は、比較例１にかかる電気泳動表示装置の画素部を示す要部断面図であり、白表示時状態を示している。
【０２７０】
この表示装置において、画素サイズなどの基本的なパネル構成は、上記実施例１の表示パネル１００とほぼ同じである。しかし、上記実施例１の表示パネル１００においては第２電極９が背面基板２側の絶縁層８から前方に離れて形成されていたのに対して、この比較例１では背面基板１０２側に設けた絶縁層１０８の直上に形成されている点、着色粒子を子粒子で被覆していない点、絶縁層１０８や隔壁１０５の側壁に表面処理をしていない点、セル空間１０３内が液相である点が異なっている。電極に印加する電圧は、実施例１と同じである。
【０２７１】
比較例１のパネルにおいては、第１電極１０７と第２電極１０９との間に着色粒子１０４が凝集し、着色粒子１０４の一部は、セル空間１０３の底面１０３ａ上に付着して開口率を低下させる。それによって、白色反射層１０６による白色表示領域が小さくなり、黒色の着色粒子１０４が見え、白色表示時に灰色がかった白色となった。
【０２７２】
また、白表示から黒表示に切り換えようとして第１電極１０７への印加電圧を正から負に変えた場合も、着色粒子１０４の一部は、第１電極１０７と第２電極１０９の間で付着したままになり、移動できる黒色の着色粒子１０４が減少して、充分な黒表示を得ることができなかった。
【０２７３】
その結果、比較例１のパネル構成においては、反射率及びコントラストが低い表示となった。
【０２７４】
これは、比較例１では、第１電極１０７と第２電極１０９の間の狭い領域で、電界集中を起こし電気エネルギー密度が密になったためと考察される。
【０２７５】
図８は、比較例１の表示パネルを白表示した時の等電位線と電気エネルギー密度分布を示す図である。
【０２７６】
実施例１の表示パネル１００では第１電極７に＋１００Ｖを印加したときの電気エネルギー密度の最大値は５８．３Ｎ／ｍ2であったのに対して、比較例１では、第１電極１０７に＋１００Ｖを印加したときに生じる電気エネルギー密度の最大値は６６．２Ｎ／ｍ2であり、同一条件での電気エネルギー密度がやや大きい。
【０２７７】
この点では、比較例１の方が、着色粒子１０４を駆動する閾値（しきいち）電圧を低くできると考えられる。ただし、実際には、実施例１の表示パネル１００では±４０Ｖで駆動可能であるのに対して、本比較例１のパネル構成では、駆動するのに±１００Ｖ以上の大きさの電圧が必要であった。このように実施例１の表示パネル１００が低電圧で駆動できたのは、着色粒子４を複合粒子とし、絶縁層８や隔壁５の側壁にも表面処理をしているためと考えられる。
（比較例２）
図９は比較例２にかかる電気泳動表示装置の画素部を示す要部断面図であり、白表示時の状態を示している。
【０２７８】
この比較例２は、パネル構成が比較例１と同様であり、第２電極の構成だけが異なっている。すなわち、比較例２では、隔壁１０５を、導電体からなる芯（しん）材の周囲を絶縁層で被覆した構成とし、その芯（しん）材が第２電極１０９となっていて、第２電極１０９の高さが隔壁１０５の高さと同じである。
【０２７９】
このような比較例２においても駆動時には、比較例１と同様、第１電極１０７と第２電極１０９の間に着色粒子１０４が凝集し、着色粒子１０４の一部が底面１０３ａ上に付着した。そのため、白色表示時において、開口率が低下して、白色反射層１０６による白色表示領域が小さくなり、黒色の着色粒子１０４が見えた。
【０２８０】
これは、比較例２においても、第１電極１０７と第２電極１０９の間の狭い領域で電界集中を起こし電気エネルギー密度が密になっているためと考察される。
【０２８１】
そして、この比較例２においてセル空間の中央部に付着する着色粒子１０４の量は、比較例１より若干多く、白表示時にはより灰色がかった白色となった。
【０２８２】
ただし、白表示から黒表示に切り換えようとして第１電極７への印加電圧を正から負に変えた場合、第１電極１０７と第２電極１０９の間で付着したままの着色粒子１０４の量は上記比較例１より少なく、比較的安定した黒表示を得ることができた。
【０２８３】
図１０は、比較例２の表示パネルを白表示した時の等電位線と電気エネルギー密度分布を示す図である。
【０２８４】
第１電極１０７に＋１００Ｖを印加したときに生じる電気エネルギー密度の最大値は７４．９Ｎ／ｍ2であり、上記比較例１における、同一条件での電気エネルギー密度の最大値よりも大きく、比較例１よりも着色粒子１０４を駆動するための閾値（しきいち）電圧を低くできると考えられるが、駆動するのに±１００Ｖ以上の大きさの電圧が必要であった。
[実施形態１−２]
図１１（ａ）は、実施形態１−２にかかる表示装置の画素部を示す要部断面図であり、白表示時の状態を示している。また、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ断面における平面図である。
【０２８５】
本実施形態にかかる表示パネルが上記実施形態１−１と異なる点は、第２電極９が、隔壁５の側壁面からセル空間の中心部に向かって突出するように形成されている点である。
【０２８６】
本実施形態による表示パネルの効果は、基本的に上記実施形態１−１と同様であって、第１電極７と第２電極９の間に電圧が印加されることよって、隔壁５の側壁面に沿って形成される電気エネルギー密度分布が均一的になるため、着色粒子４が隔壁５の側壁に万遍なく付着する、本実施形態では、実施形態１−１と比べて、より高い電気エネルギー密度が隔壁５の側壁面に沿って形成されるので、白色表示時おいてより良好な白色が得られる。
【０２８７】
また、着色粒子４が気体相中に封入されているので、着色粒子が移動開始するのにある程度の大きさの電圧を必要とするものの、移動開始した後は迅速に移動する点も同様である。
【０２８８】
（実施例２）
実施例２の表示パネルの画素サイズは上記実施例１と同じである。
【０２８９】
第２電極９の高さｈ2は実施例１と同じ５μｍであって、隔壁５の側壁面からの突出量Ｗは５μｍである。
【０２９０】
図１２は、実施例２にかかる表示パネルを白表示した時の等電位線及び電気エネルギー密度分布を示す図である。
【０２９１】
上記実施例１では駆動電圧が±４０Ｖ程度必要であったが、この実施例２では、駆動電圧を±３０Ｖまで低減することができた。
【０２９２】
また、実施例２の表示パネルにおいて、第１電極７に＋１００Ｖを印加したときに生じる電気エネルギー密度の最大値は９２．０Ｎ／ｍ2であった。これは、同一条件で実施例１の電気エネルギー密度の最大値が５８．３Ｎ／ｍ2であってのと比べて１．５倍以上である。
【０２９３】
実施例２にかかる表示パネルの製造方法は、前面基板１上に上部隔壁５ｂを、背面基板２上に下部隔壁５ａを形成するまでは、実施例１と同じであるが、第２電極９の製造方法が、上記実施例１と大きく異なっており、第２電極９に、セル空間の形状に対応する孔（あな）形でメッシュ状に加工した金属フィルムを使用する。
【０２９４】
上記実施例１で説明したような方法で、隔壁５の井げたパターン上に、スクリーン印刷、インクジェット、ディスペンサー等の方法で第２電極を形成すると、乾燥、焼成工程によってむしろ隔壁の中心方向に向かって電極が収縮してしまうので、第２電極９を隔壁５の側壁面から精度よく突出させることは難しいが、金属フィルムを用いることによって可能となる。
【０２９５】
上記金属フィルムは、Ｘ方向、Ｙ方向にマトリックス状に配列される各画素の位置に対応して孔（あな）を加工したものである。孔（あな）の大きさは、セル空間３のサイズよりも小さく、例えば、セル空間３の内壁面（隔壁５の側壁面）から第２電極を５μｍ突出させる場合、セル空間３の内寸よりも１０μｍ小さい孔（あな）径にすればよい。
【０２９６】
図１３は、実施例２にかかる表示パネルの組み立て方法を説明する斜視図である。
【０２９７】
当図に示すように、上部隔壁５ｂまでが形成された前面基板１と、下部隔壁５ａまでが形成された背面基板２とで、第２電極９となるメッシュ状の金属フィルムを位置合わせしながら挟み込むことによって表示パネルを組み立てることができる。
【０２９８】
この方法によれば、第２電極９を、隔壁５の側壁面から画素中央部に向けて５μｍ突出する形状に精度良く形成することができる。
[実施形態１−３]
図１４は実施形態１−３にかかる表示装置の画素部を示す要部断面図であり、白表示時の状態を示している。
【０２９９】
本実施形態にかかる表示パネルが実施形態１-１と異なる点は、前面基板１側に上部隔壁５ｂを設けておらず、第２電極９の高さを厚くした点である。
【０３００】
本実施形態においても、上記実施形態１−１と同様、第１電極７と第２電極９の間に電圧が印加されることよって形成される電気エネルギー密度分布が、隔壁５の側壁周辺でほぼ均一になるため、着色粒子４が隔壁５の側壁に万遍なく付着することができる。
【０３０１】
（実施例３ａ）
実施例３ａの表示パネルは、画素サイズを上記実施例１の表示パネルと同じとし、第１電極７と第２電極９とのＺ方向離間距離ｈ1は２０μｍ、第２電極９の高さｈ2は１０μｍである。第２電極９として、実施例２と同様にメッシュ状に加工した金属フィルムを使用した。この表示パネルは、上記実施例１と同じ±４０Ｖの駆動電圧で駆動することができた。
【０３０２】
図１５は、実施例３ａの表示パネルを白表示した時の等電位線及び電気エネルギー密度分布を示す図である。
【０３０３】
実施例３ａにおいて、第１電極７に＋１００Ｖを印加したときに生じる電気エネルギー密度の最大値は５５．５Ｎ／ｍ2であり、実施例１の表示パネルを同一条件で駆動したときの電気エネルギー密度の最大値５８．３Ｎ／ｍ2と比べてやや小さいものの、ほぼ同等である。
【０３０４】
なお、他の構成は同じまま、第２電極９の厚みｈ2を５μｍと薄くした場合、同一条件での電気エネルギー密度の最大値は４０．３Ｎ／ｍ2であり、±５０Ｖの駆動電圧で駆動することができたが、第２電極９の厚みｈ2を１μｍと薄くした場合、同一条件での電気エネルギー密度の最大値は１３．６Ｎ／ｍ2であり、±１００Ｖの駆動電圧でも駆動することができなかった。
【０３０５】
この実施例３ａの表示パネルの製造法は、実施例２と同様であるが、前面基板１上に上部隔壁５ｂを形成する必要はなく、下部隔壁５ａまでが形成された背面基板２と、前面基板１とで、第２電極９となる金属フィルムを位置合わせしながら挟み込んで表示パネルを組み立てることができる。
【０３０６】
（実施例３ｂ）
図１６は、実施例３ｂにかかる表示装置の画素部を示す要部断面図であり、白表示時の状態を示している。
【０３０７】
この実施例３ｂも、実施例３ａと同様、第１電極７と第２電極９とのＺ方向離間距離ｈ1は２０μｍ、第２電極９の高さｈ2は１０μｍであるが、上記実施例２と同様に第２電極９は、下部隔壁５ａの側壁面から画素中央部に向かって突出し、その突出量Ｗは５μｍである。
【０３０８】
この実施例３ｂにおいても、第１電極７と第２電極の間に電圧が印加されることよって、隔壁５の側壁面に沿ってＺ方向に均一的な電界が形成される。したがって、着色粒子４が隔壁５の側壁に沿って万遍なく付着することができる。
【０３０９】
図１７は、実施例３ｂの表示パネルを白表示した時の等電位線及び電気エネルギー密度分布を示す図である。
【０３１０】
本実施例において、第１電極７に＋１００Ｖを印加したときに生じる電気エネルギー密度の最大値は９０．２Ｎ／ｍ2であり、図１４の実施例３ａの同一条件での、電気エネルギー密度の最大値５５．５Ｎ／ｍ2と比べると１．６倍以上大きい。実施例３ａでは±４０Ｖ必要であった駆動電圧を、±３０Ｖまで低減することができた。
【０３１１】
また、実施例２の表示パネルと比べると、同一条件での電気エネルギー密度の最大値はやや小さいが、ほぼ同等である。
【０３１２】
[実施形態１−４]
図１８は実施形態１−４にかかる表示装置の画素部を示す要部断面図である。
【０３１３】
本実施形態が上記実施形態１−１と異なる点は、バックライトを用いた、透過型の構成とした点、及び前面基板１の背面側表面上にカラーフィルター１８を形成した点である。
【０３１４】
すなわち本実施形態の表示パネルでは、前面基板１、背面基板２、第１電極７、第２電極９、着色粒子４等は、実施形態１−１と同じ構成であるが、背面基板２の下側にバックライトユニット３０を設けている。このバックライトユニット３０は、導光板３１と、光源３２と、導光板３１の下面に設けた反射板３３からなり、光源３３から出た光は、導光板３２の端面から入射されて反射板３３と背面基板２との間で反射を繰り返しながら、一部の光は背面基板２からセル空間３、カラーフィルター１８を透過してパネル前方に出射される。
【０３１５】
また、カラーフィルター１８は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種類が、各セル空間に対して配置されている。各色の絵素（サブピクセル）のサイズは、例えば、水平１００μｍ×垂直３００μｍの矩形（くけい）であって、Ｒ，Ｇ，Ｂ３つの絵素を合わせて縦横とも３００μｍの矩形（くけい）となる。
【０３１６】
このような表示パネルにおいて、映像信号に応じた電圧が、駆動部１０から第１電極７と第２電極９の間に印加され、その電圧に対応して着色粒子４は実施形態１−１で説明したのと同じ挙動を示し、光シャッターの役目を果たして、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量を調整する。
【０３１７】
したがって、各絵素では、画像信号に応じたＲ、Ｇ、Ｂの各色を階調表示することができ、フルカラー表示を実現できる。
【０３１８】
本実施形態の透過型表示装置においても、画素開口率を高くできるので、明るい表示が可能である。また、着色粒子４は気体相の中を動くため、応答速度の速いフルカラー動画表示が可能である。
【０３１９】
なお、本実施形態の透過型表示装置において、第２電極９を実施形態１−２又は実施形態１−３と同様の構成にしても、同様に実施することができる。
【０３２０】
[実施形態１−５]
本実施形態は、自発光型の第１表示素子と反射型の第２表示素子とを切り替え可能な表示装置に本発明を適用する例である。
【０３２１】
図１９は、本実施形態の表示装置にかかる表示パネルのデバイス構造を示す要部断面図であって、１つの画素について示している。
【０３２２】
この表示パネルには、各画素に発光型表示素子２１と反射型表示素子２２との両方が設けられており、表示切り換え手段（不図示）によって、発光型表示素子２１で画像表示させるモードと、反射型表示素子２２で画像表示させるモードとを切り換えることができるように構成されており、それによって、発光型表示素子の特性と、反射型表示素子の各特性をいかすことができ、低消費電力で屋外から屋内にいたるまで視認性に優れた表示を行うことができるようになっている。
【０３２３】
この表示パネルは、前面基板１と背面基板２とが間隔を開けて対向配置され、その間に、図１９に示すように、各画素ごとに発光型表示素子２１が後方に、反射型表示素子２２が前方に重ねて配置されて構成されている。
【０３２４】
そして、発光型表示素子２１及び反射型表示素子２２のいずれかを駆動させて、表示パネルの前方（Ｚ方向）に画像表示するようになっている。なお、図１９では、発光型表示モードの状態が示されている。
【０３２５】
図１９に示すように、背面基板２の上に白色反射層６が形成されており、その上に第１絶縁層１１が形成されている。
【０３２６】
この第１絶縁層１１上には、半導体スイッチング素子１２ａ、１２ｂと第２絶縁層１３が形成されている。
【０３２７】
半導体スイッチング素子１２ａ、１２ｂには、低温ポリシリコンＴＦＴの他、マイクロクリスタル（微結晶）シリコンＴＦＴ、アモルファスシリコンＴＦＴが用いられる。半導体スイッチング素子１２ａには、ＺｎＯ、Ｉｎ-Ｇａ-Ｚｎ-Ｏ（ＩＧＺＯ）等の透明酸化物半導体ＴＦＴを使うこともできる。
【０３２８】
発光型表示素子２１を構成する要素として、第２絶縁層１３上に、半導体スイッチング素子１２ａと電気的に接続された画素電極１４、発光層１５、対向電極１６が形成され、これらを封止する封止層１７が形成されており、第１絶縁層１１から封止層１７までの主たる構成要素は、可視光を透過する透明な膜である。
【０３２９】
画素電極１４は陽極に相当し、対向電極１６は陰極に相当し、画素電極１４、対向電極１６共に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明電極材料で形成されて、ともに画素ごとに独立した電極である。画素電極１４と対向電極１６に挟まれた発光層１５は有機ＥＬ層であって、透明な発光材料で形成され、両電極間に電圧が印加されることにより発光材料に基づく色で発光する。この発光層１５は水分に対して非常にぜい弱であるが、封止層１７に覆われて保護されている。封止層１７は、ち密で絶縁性に優れ、かつ、光透過率の高い窒化シリコン膜、あるいは窒化酸化シリコン膜を用いることが望ましい。
【０３３０】
一方、反射型表示素子２２を構成する要素として、上記封止層１７の上に半導体スイッチング素子１２ｂと電気的に接続された第１電極７と第３絶縁層８が形成されている。この第１電極７、第３絶縁層８も、透明材料で形成されている。
【０３３１】
第１電極７から上の構成は、実施形態１−１で説明した表示パネルと同じ構成であり、白色反射層６と合わせて反射型表示素子２２が構成されている。
【０３３２】
発光型表示素子２１は、上記半導体スイッチング素子１２ａを用い、反射型表示素子２２は半導体スイッチング素子１２ｂを用いて、個別にアクティブ駆動することができるようになっている。
【０３３３】
すなわち、本実施形態の表示装置は、実施形態１−１で説明した駆動部１０と同様の駆動部を備え、反射型画像信号に基づいて反射型表示素子２２を駆動することによって画像表示する。
【０３３４】
また、本実施形態の表示装置は、発光型表示素子２１を駆動する駆動部も備え、主に動画を表示するが、その駆動部の構成や動作原理は、通常のトップエミッション型有機ＥＬディスプレイと同様である。
【０３３５】
ただし、発光型表示モードが選択された場合、反射型表示素子２２には、リセット電圧が印加されて、図１９のように、着色粒子４が隔壁５の側壁に偏在させた状態となる。したがって、発光型表示素子２１からの光は、反射型表示素子２２を透過して、パネル前方に出射される。
【０３３６】
図２０は、反射型表示モードにおける表示パネルの画素部を示す要部断面図である。
【０３３７】
反射型表示モードを選択した場合、反射型表示素子２２が駆動されるが、その動作原理は、実施形態１−１で説明したのと同様である。ただし、このモードにおいて発光型表示素子２１には駆動電圧は印加されないので、発光型表示素子２１は透明になる。したがって、発光型表示素子２１の後方にある白色反射層６が、反射型表示素子２２の白色反射層として利用できる。
【０３３８】
すなわち、白表示画素では、第１電極７に正電圧Ｖ+を印加し、着色粒子４を隔壁５の側壁に偏在させた状態にすることによって、前面基板１を通じて入射した光は、白色反射層６で反射され、その反射光がパネル前方に出射されて白表示がなされる。また、黒表示、中間調表示についても、実施形態１−１で説明したのと同じ原理で行うことができる。
【０３３９】
本実施形態の表示装置による主な効果としては、画素ごとに、画素電極１４、発光層１５、対向電極１６からなる発光型表示素子２１の前方に、反射型表示素子２２が重ねて設けられているので、画素内において、発光型表示素子２１及び反射型表示素子２２の占める面積を大きくすることができる。
【０３４０】
反射型表示モードにおいては、実施形態１−１で説明したように白表示を良好に行って高反射率、高コントラストの表示を得ることができる。
【０３４１】
一方、発光型表示モードにおいても、第１電極７の上に残留する着色粒子４を大幅に削減して反射型表示素子２２の開口率を大きくできるので、発光型表示素子２１からの光を良好にパネル前方に出射することができる。これによって、通常のトップエミッション型有機ＥＬディスプレイと同等の動画表示性能を得ることができる。
【０３４２】
このように、本実施形態の表示装置によれば、反射型表示及び発光型表示のいずれにおいても、画質をほとんど損なうことなく良好な画像表示を行うことができる。
【０３４３】
[実施形態２−１]
実施形態２−１にかかる表示装置について説明する。
【０３４４】
この表示装置は、複数の画素を、横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）に格子状にマトリックス配列した表示パネル２２０と、駆動部とから構成されている。
【０３４５】
各画素サイズは、例えば横方向１００μｍ×縦方向３００μｍの矩形（くけい）である。
【０３４６】
図２２は、実施形態２−１にかかる表示装置の構成を示す図であって、表示パネル２２０における一つの画素部（単位表示）の要部断面を代表して図示し、駆動部を構成する駆動制御部２３０、第１電圧印加部２３１,第２電圧印加部２３２なども図示している。
【０３４７】
図２３〜図２９は、表示パネル２２０における画素部が、白表示、黒表示、青表示、赤表示、緑表示、緑の中間調表示、青の中間調表示をなすときの各状態を示している。
＜表示パネルの構成＞
表示パネル２２０のデバイス構造について説明する。
【０３４８】
図２２に示すように、表示パネル２２０は、間隔を開けて対向配置された前面基板２０１及び背面基板２０２と、その間に挿入された中間基板２０３を備えている。そして、各画素部には、第１表示素子２２１及び第２表示素子２２２が、基板厚み方向（ｚ方向）に積層され、前面基板２０１の前方（Ｚ方向）に画像を表示するようになっている。
【０３４９】
第１表示素子２２１は、前面基板２０１と中間基板２０３との間の間げきに、隣接する画素同士を仕切るように第１隔壁２１０Ａが配設され、この第１隔壁２１０Ａで仕切られてなる各第１空間２０４内に、帯電極性と色が互いに異なる２種類の着色粒子（正に帯電した赤色粒子２０６と負に帯電した緑色粒子２０７）が封入され、この着色粒子（赤色粒子２０６，緑色粒子２０７）を駆動するために、第１表示電極２１１及び１対の第１集束電極２１６，２１７が、各第１空間２０４の内壁面に沿って配設されて構成されている。
【０３５０】
第１隔壁２１０Ａは、中間基板２０３側に設けた隔壁部２１０ａと前面基板２０１側に設けた隔壁部２１０ｂとから構成され、各第１空間２０４を囲むように、縦方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に伸長して井げた状に形成されている。
【０３５１】
第１表示電極２１１は、前面基板２０１の下面側に配設され、隔壁２１０Ａで区切られた領域よりも一回り小さい面積で形成された矩形（くけい）電極である。この第１表示電極２１１を被覆するように絶縁層２１２が形成されている。
【０３５２】
Ｘ−Ｙ平面内における第１集束電極２１６，２１７の配置位置については、第１隔壁２１０Ａにおいて、第１空間２０４を横方向に挟む対向位置に配置されている。また、第１集束電極２１６，２１７は、第１隔壁２１０Ａを構成する隔壁部２１０ａと隔壁部２１０ｂとの間に設けられ、隔壁部２１０ｂの高さだけ、絶縁層２１２から基板厚み方向（Ｚ方向）に離間している。この離間距離（隔壁部２１０ｂの高さ）は、５μｍ以上とすることが好ましい。
【０３５３】
第２表示素子２２２は、背面基板２０２と中間基板２０３との間の間げきに、隣接する画素同士を仕切る第２隔壁２１０Ｂが配設され、この第２隔壁２１０Ｂで仕切られてなる各第２空間２０５内に、帯電極性と色が互いに異なる２種類の着色粒子（正に帯電した黒色粒子２０８と負に帯電した青色粒子２０９）が封入され、この着色粒子２０８，２０９を駆動するための第２表示電極２１４及び１対の第２集束電極２１８，２１９が、各第２空間２０５の内壁面に沿って配設されて構成されている。
【０３５４】
第２隔壁２１０Ｂも、背面基板２０２側に設けた隔壁部２１０ｃと中間基板２０３側に設けた隔壁部２１０ｄとから構成され、各第２空間２０５を囲むように、縦方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に伸長して井げた状に形成されている。
【０３５５】
また、第２集束電極２１８，２１９のＸ−Ｙ平面内における配置位置についても、第２隔壁２１０Ｂにおいて、第２空間２０５を横方向に挟む対向位置に配置されている。また第２集束電極２１８，２１９は、第２隔壁２１０Ｂを構成する隔壁部２１０ｃと隔壁部２１０ｄとの間に設けられ、隔壁部２１０ｃの高さだけ、絶縁層２１５から基板厚み方向（Ｚ方向）に離間している。この離間距離（隔壁部２１０ｃの高さ）も、５μｍ以上とすることが好ましい。
【０３５６】
図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に示す、表示パネル２２０の画素部におけるＡ−Ａ断面を示す図である。図２３（ｂ）に示すように、表示パネル２２０の各画素部（第２隔壁２１０Ｂによって区切られた領域）は矩形（くけい）をしている。
【０３５７】
第２表示電極２１４は、背面基板２０２の上面側に配設された白色反射層２１３の上に形成され、第２隔壁２１０Ｂで区切られた領域よりも一回り小さい面積で形成された矩形（くけい）電極である。この第２表示電極２１４を被覆するように絶縁層２１５が形成されている。
【０３５８】
第２集束電極２１８，２１９は、第１表示電極２１１を横方向に挟むように配置され、基板厚み方向（Ｚ方向）については第１隔壁２１０Ａを構成する隔壁部２１０ｃと隔壁部２１０ｄとの間に設けられている。
【０３５９】
第１表示素子２２１には、第１表示電極２１１と第１集束電極２１６，２１７に、赤色粒子２０６及び緑色粒子２０７を駆動するための電圧を印加する第１電圧印加部２３１が接続されている。第２表示素子２２２には、第２表示電極２１４と第２集束電極２１８，２１９に、黒色粒子２０８及び青色粒子２０９を駆動するための電圧印加する第２電圧印加部２３２が接続されている。
【０３６０】
第１電圧印加部２３１は、第１表示電極２１１と第１集束電極２１６，２１７との間の電圧印加パターンを変更することによって、赤色粒子２０６及び緑色粒子２０７が前面基板２０１を覆う状態、及び赤色粒子２０６及び緑色粒子２０７を第１隔壁２１０Ａに密着させて前面基板２０１上から退避した状態を現出する。また、第２電圧印加部２３２は、第２表示電極２１４と第２集束電極２１８，２１９との間の電圧印加パターンを変更することによって、黒色粒子２０８及び青色粒子２０９が背面基板２０２を覆う状態、及び第２隔壁２１０Ｂに密着させて背面基板２０２上から退避した状態を現出する。これによって、各画素で、パネル前方から入射される光を反射して再びパネル前方に出射する光の色調を変化させ、カラーで画像表示を行う。
【０３６１】
表示パネルを形成する材料：
前面基板２０１は、光を取り出す必要があるため、ホウケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラスなどの透明ガラス材料からなる基板の他、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等の透明樹脂フィルムを用いることが好ましい。
【０３６２】
背面基板２０２には、例えば、ホウケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス等のガラス材料からなる基板の他、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等の樹脂フィルム、ステンレス等の金属箔を用いることができる。
【０３６３】
第１表示電極２１１及び第２表示電極２１４は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明電極材料で形成されている。
【０３６４】
絶縁層２１２、絶縁層２１５は、可視光線を透過する無色透明の樹脂材料を用いて形成され、電子写真感光体に用いられるポリカーボネート系の電荷輸送材を用いることが好ましい。
【０３６５】
第１隔壁２１０Ａ及び第２隔壁２１０Ｂの各隔壁部２１０ａ〜２１０ｃはポリマー樹脂で形成されている。
【０３６６】
第１集束電極２１６，２１７及び第２集束電極２１８，２１９は、Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ等の導電性金属で形成されている。ここで、Ｃｒ、Ｔｉと、Ａｌ、Ｃｕとのサンドイッチ構造にしているのは、低抵抗材料であるＡｌ、Ｃｕをしん材に用いることによって電極の導電性を高め、Ｃｒ、Ｔｉを用いることによって、隔壁部２１０ａ〜２１０ｃとＡｌ、Ｃｕとの密着性を高めるとともに、反射防止膜としてコントラストの低下を防止するためである。
【０３６７】
＜着色粒子及び絶縁層＞
第１空間２０４に封入する赤色粒子２０６と緑色粒子２０７、第２空間２０５に封入する黒色粒子２０８と青色粒子２０９に関して、まず黒色粒子２０８について説明する。
【０３６８】
黒色粒子２０８は、上記実施形態１−１において図２を参照しながら説明した着色粒子４と同様の構成であって、母粒子と、その表面を被覆する子粒子とで形成された複合微粒子であって、正に帯電する特性を有している。
【０３６９】
母粒子としては、積水化成品工業(株)製の真球状微粒子ポリマーＭＢＸ−５（平均粒径５μｍ）、あるいは綜研化学(株)製のケミスノーＭＸ−５（平均粒径５μｍ）をベースに、黒色顔料等で着色したものを使用し、また、子粒子には、平均粒径１６ｎｍの正の帯電処理を施した単分散シリカ微粒子を使用することによって、黒色粒子２０８全体として正の帯電性を有するものを形成できる。
【０３７０】
この複合微粒子は、ハイブリダイゼーションシステムなどを使用して、高速気流中で、子粒子である単分散シリカ微粒子を、母粒子であるポリマー微粒子に衝突させて固定化することにより、ポリマー微粒子の表層の全面を覆うようにほぼ均一に単分散シリカ粒子を被覆して作製することができる。母粒子の表層全面に子粒子を被覆する配合比などについても実施形態１−１で着色粒子４について説明したとおりである。
【０３７１】
作製された黒色粒子２０８は正に帯電しており、帯電量を一定に保つために、水分含有量が一定に保たれたドライエア、ドライ窒素ガス等の雰囲気下で保管することが好ましい。
【０３７２】
次に、負に帯電する物性を有する青色粒子２０９については、青色顔料等で着色したアクリル製樹脂からなる粒子であるが、負帯電を得るためにシリカ微粒子からなる子粒子は被覆していない。
【０３７３】
上記のように作製した正に帯電した黒色粒子２０８と青色粒子２０９とを、ほぼ同量、同一のポリ容器内に入れ、所定時間、所定の回転速度で回転して攪拌する。このいわゆる摩擦法によって、青色粒子２０９に負の帯電処理がなされる。
【０３７４】
各々の粒子に必要な帯電量は、回転速度と回転時間を制御することによって得ることができる。
【０３７５】
なお、このような摩擦法の他、コロナ放電法、電極注入法、等によっても粒子に帯電性を付与することが可能である。
【０３７６】
正帯電性を有する赤色粒子２０６は、黒色粒子２０８と同様の方法で複合粒子化処理をすることによって作製し、負帯電性を有する緑色粒子２０７も青色粒子２０９と同様の方法で作製することができる。
【０３７７】
絶縁層２１２は、第１表示電極２１１に印加される電圧と、集束電極２１６、２１７に印加される電圧との相対関係に基づいて帯電状態が変化し、その帯電状態に応じて、正に帯電した赤色粒子２０６及び負に帯電した緑色粒子２０７は、絶縁層２１２上を左右に移動する。そして、赤色粒子２０６及び緑色粒子２０７が絶縁層２１２を被覆する割合が変化するようになっている。
【０３７８】
また絶縁層２１５も、第２表示電極２１４に印加される電圧と、集束電極２１８，２１９に印加される電圧との相対関係に基づいて帯電状態が変化し、その帯電状態に応じて、正に帯電した黒色粒子２０８及び負に帯電した青色粒子２０９は、絶縁層２１５上で左右に移動する。
【０３７９】
そして、黒色粒子２０８及び青色粒子２０９が絶縁層２１５を被覆する割合（すなわち黒色粒子２０８及び青色粒子２０９が白色反射層２１３を被覆する割合）が、変化するようになっている。
【０３８０】
なお、絶縁層２１５の表面部分に、微小な凹凸が表面に形成された表面処理層（実施形態１−１で図２に示した表面処理層８ｂと同様の層）を設けることによって、絶縁層２１５と、黒色粒子２０８，青色粒子２０９との間に働くファンデルワールス力が低減されるので、低い印加電圧で黒色粒子２０８，青色粒子２０９を移動させることが可能となる。      
【０３８１】
また、第１表示素子２２１においても同様に、表面処理層を、絶縁層２１２の上、第１隔壁２１０Ａの表面に形成することが好ましい。
【０３８２】
＜表示パネルの製造方法＞
本実施形態に係る表示パネルの製造方法について説明する。
【０３８３】
１．背面基板２０２側のパネルを作製する工程：
無アルカリガラスからなる背面基板２０２に、酸化チタン（チタニア、ＴｉＯ2）皮膜からなる白色反射層２１３を、塗布、印刷、コールド・スプレイ等の方法によって、画像表示に必要な基板の周辺部を除くほぼ全面に形成する。
【０３８４】
次に、第２表示電極２１４を透明導電材料であるＩＴＯによりスパッタ、蒸着等により形成し、フォトリソグラフィ及びエッチング等のプロセスにより所定の矩形（くけい）形状にパターニングする。
【０３８５】
最後に、絶縁層２１５を、溶剤で溶かしたポリカーボネート系の電荷輸送材を、塗布、印刷等の方法によって、画像表示に必要な基板の周辺部を除くほぼ全面に形成する。そして絶縁層２１５の表面上に、下記のように表面に凹凸形成を有する表面処理層を形成する。
【０３８６】
絶縁層２１５の表面に表面処理層を形成する工程：
表面処理層の形成方法は、実施形態１−１で図２を参照しながら説明した表面処理層８ｂの形成方法と同様であって、媒体にＴｉＯ2微粒子を分散させてなるコーティング剤を、絶縁層２１５の表面上に塗布することによって表面処理層を形成する。
【０３８７】
形成される表面処理層は、ＴｉＯ2微粒子層と、最表面に露出するポリカーボネートからなる絶縁層とから構成される。
【０３８８】
このように形成される表面処理層は、膜硬度が高く、かつ高透過率の層であり、ＴｉＯ2微粒子の凝集が比較的少なく、粒径分布のそろった粒子が積層された均一な層であって、層の厚みは１００ｎｍ程度である。
【０３８９】
ここで、コーティング剤に使用するＴｉＯ2微粒子の種類や量によって、形成される表面処理層の導電性を調整することができる。
【０３９０】
このように絶縁層２１５の表面に表面処理層を形成することによって、絶縁層２１５と着色粒子との間に働くファンデルワールス力が低減されるので、低い印加電圧で絶縁層２１５から着色粒子を引き離すことが可能となる。
【０３９１】
コーティング剤に用いるＴｉＯ2微粒子の直径は、着色粒子の直径（５μｍ）より小さな直径（３０ｎｍ）のものを用いる。その理由は、着色粒子の直径よりも大きい直径を有する微粒子で表面処理層を形成すると、その表面処理層に形成される凹凸が大きくなり、着色粒子自身がその凹凸に沿って付着してしまうので、ファンデルワールス力を低減する効果がなくなるからである。また、着色粒子の直径より小さな直径の微粒子を用いることにより、表面処理層の表面における凹凸の平均間隔が着色粒子群の平均粒径よりも小さくなる。それによって、着色粒子と絶縁層２１５との間に作用するファンデルワールス力が確実に低減されるので、低い印加電圧で絶縁層２１５から着色粒子を引き離すことが可能となる。同様の理由で、この表面処理層は凹凸形状が層表面の全体にわたって均一に形成されているのが望ましい。具体的には、着色粒子の直径（５μｍ）よりも大きな抜けがないように表面処理層を形成するのが望ましい。
【０３９２】
なお、本実施形態における絶縁層２１５の厚みは、電圧印加時に絶縁破壊が生じるのを防ぐことを考慮して１５μｍとした。
【０３９３】
このような表面処理層は、絶縁層２１５の上だけでなく、第２隔壁２１０Ｂの隔壁部２１０ｃ、２１０ｄや第２集束電極２１８，２１９の表面にも形成してもよい。それによって、第２空間２０５の内面全体において電気抵抗、帯電性、及び形状等の条件が均一になり、表面処理層に付着した着色粒子とはほぼ同じ電圧特性を有することになるので、駆動時に良好な表示特性を得ることができる。
【０３９４】
次に、フォトリソ等の方法により画素サイズに応じた井げた状に隔壁部２１０ｃを高さ１０μｍで形成する。
【０３９５】
隔壁部２１０ｃは、水平ピッチ１００μｍ、垂直ピッチ３００μｍ、幅２０μｍの井げた状に形成し、高さは１０μｍとする。
【０３９６】
次に、隔壁部２１０ｃを形成した上に、スクリーン印刷、インクジェット、ディスペンサー等の方法によりＡｇを主成分とするペーストを塗布し、その後、乾燥、焼成し、第２集束電極２１８、２１９を膜厚１０μｍで形成する。
【０３９７】
さらに、隔壁部２１０ｄを、隔壁部２１０ｃと同じ方法で、同じ形状、ピッチ、高さで形成する。これによって、背面基板２０２上に、白色反射層２１３、第２表示電極２１４、絶縁層２１５、及び隔壁部２１０ｃ、隔壁部２１０ｄ、第２集束電極２１８，２１９からなる第２隔壁２１０Ｂが高さ３０μｍで形成される。
【０３９８】
この高さは、第２空間２０５に封入されるすべての着色粒子２０８，２０９が第２隔壁２１０Ｂの側壁に付着できるように設定されている。
【０３９９】
２．前面基板２０１側のパネルを作製する工程：
前面基板２０１側のパネルと、背面基板２０２側のパネルとの差異は、白色反射層２１３が形成されていない点だけである。したがって、背面基板２０２側のパネルと同様の方法で、前面基板２０１上に第１表示電極２１１、絶縁層２１２、及び隔壁部２１０ｂ、第１集束電極２１６，２１７、隔壁部２１０ａを形成することによって、前面基板２０１側のパネルを作製する。
【０４００】
３．パネル組み立て工程：
上記のように製造した背面基板２０２側のパネルにおいて、第２隔壁２１０Ｂによって仕切られた各空間に、黒色粒子２０８，青色粒子２０９を均等に散布する。同様に、前面基板２０１側のパネルにおいて、第１隔壁２１０Ａによって仕切られた各空間に、赤色粒子２０６，緑色粒子２０７をほぼ均等に散布する。着色粒子を散布した前面基板２０１の上に蓋（ふた）をするような形で無アルカリガラスからなる中間基板２０３を設置する。このとき、隔壁部２１０ｂの頂部にあらかじめ接着剤を塗布し、中間基板２０３と接着固定しておくのが望ましい。これによって、前面基板２０１と中間基板２０３との間に、高さ３０μｍの第１空間２０４が形成されるとともに、第１空間２０４内に赤色粒子２０６，緑色粒子２０７が封入される。
【０４０１】
さらに、前面基板２０１及び中間基板２０３で蓋（ふた）をするような形で着色粒子を散布した背面基板２０２と重ね合わせる。背面基板２０２と中間基板２０３との間に、高さ３０μｍの第２空間２０５が形成されるとともに、第２空間２０５内に黒色粒子２０８，青色粒子２０９が封入される。
【０４０２】
背面基板２０２の周縁部にエポキシ系ＵＶ接着剤を所定幅で塗布し、前面基板２０１と背面基板２０２の位置合わせをして、ＵＶ光を照射すると、接着剤が硬化して表示パネルが完成する。
【０４０３】
この組み立て工程は、水分含有量が極力少なくなるように乾燥処理したドライガス（例えばドライ窒素）雰囲気下において行うことが好ましい。これによって、第１空間２０４及び第２空間２０５内に、水分が排除されたドライガスと着色粒子２０６，２０７，２０８，２０９が封入されるので、封入された着色粒子の帯電量が一定に維持される。
【０４０４】
＜表示装置の動作＞
上記構成の表示装置の動作について、図２３〜図２８を参照しながら説明する。
【０４０５】
この表示装置においては、表示パネル２２０を構成する各画素が、白色、黒色、赤色、緑色、青色のいずれかを、全階調あるいは中間調で表示することによって、１フレームの画像表示がなされる。
【０４０６】
１フレーム分の画像信号は、１フレームを構成する各画素の色及び階調を示すデータである。この画像信号が駆動制御部２３０に送られると、駆動制御部２３０は、受信した画像信号に基づいて第１電圧印加部２３１及び第２電圧印加部２３２に制御信号を送る。第１電圧印加部２３１及び第２電圧印加部２３２は、それに基づいて各画素の第１表示素子２２１及び第２表示素子２２２の各電極に電圧を印加する電圧印加パターンを変えることによって、第１空間２０４内における着色粒子２０６，２０７の位置及び第２空間２０５内における着色粒子２０８，２０９の位置を移動させて、各画素におけるパネル前方に反射させる光の色調を変化させることによって画像表示する。
【０４０７】
なお、第１電圧印加部２３１及び第２電圧印加部２３２は、このような書き込みを行う前に、すべての画素に対して、第１表示電極２１１と第１集束電極２１６，２１７との間、及び、第２表示電極２１４と第２集束電極２１８，２１９との間に通常の白色標示の駆動電圧より１０％〜２０％程度高いリセット電圧を印加することが好ましい。
【０４０８】
以下に、第１電圧印加部２３１及び第２電圧印加部２３２が各電極に印加するパターンを説明する。
【０４０９】
第１電圧印加部２３１が第１表示素子２２１の第１表示電極２１１及び第１集束電極２１６，２１７に印加する電圧（極性と大きさ）、並びに、第２電圧印加部２３２が第２表示素子２２２の第２表示電極２１４及び第２集束電極２１８，２１９に印加する電圧（極性と大きさ）は、第１空間２０４内における着色粒子２０６，２０７の位置及び第２空間２０５内における着色粒子２０８，２０９の位置を、隔壁２１０Ａ、２１０Ｂに密着したリセット状態から、各色の表示に適した位置に移動させるのに適した極性及び大きさに決められている。下記表１は、その一例である。
【０４１０】
【表１】
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【０４１１】
以下、画素部が１．白色表示、２．黒色表示、３．赤色表示、４．緑色表示、５．青色表示、６．各色中間調表示を行う各場合の電圧印加パターンと各着色粒子の動作について説明する。
【０４１２】
１．白色表示の場合
図２３（ａ），（ｂ）は、白色表示状態の画素部を示している。
【０４１３】
白色表示しようとする画素部では、電圧印加部２３１は、第１表示電極２１１の電位を０Ｖとし、第１集束電極２１６に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）、第１集束電極２１７に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加し、電圧印加部２３２は、第２表示電極２１４の電位を０Ｖとし、第２集束電極２１８に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）、第２集束電極２１９に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加する。
【０４１４】
これによって、第１表示素子２２１では、第１表示電極２１１から第１集束電極２１６にかけて正の電界分布が形成され、負帯電の緑色粒子２０７は第１集束電極２１６側に引き寄せられる。とともに、第１表示電極２１１から第１集束電極２１７にかけて負の電界分布が形成され、正帯電の赤色粒子２０６は第１集束電極２１７側に引き寄せられる。
【０４１５】
特に、第１表示電極２１１の端部と、第１集束電極２１６，２１７との間には、第１集束電極２１６から第１表示電極２１１に向かう電界Ｅ1、並びに第１表示電極２１１から第１集束電極２１７に向かう電界Ｅ2が、強く均一的に形成されて、この領域で電気エネルギー密度が高くなるので、赤色粒子２０６及び緑色粒子２０７は、画素中央部に残存することなく図２３に示すように隔壁部２１０ｂの側壁面上に集束する。
【０４１６】
第２表示素子２２２でも同様に、第２表示電極２１４から第２集束電極２１８にかけて正の電界分布が形成され、負帯電の青色粒子２０９は正電圧が印加された第２集束電極２１８側に引き寄せられる。とともに、第２表示電極２１４から第２集束電極２１９にかけて負の電界分布が形成され、正帯電の黒色粒子２０８は負電圧が印加された第２集束電極２１９側に引き寄せられる。そして、第２表示電極２１４の端部と、第２集束電極２１８，２１９との間には、第２集束電極２１８の端部から第２表示電極２１４に向かう電界Ｅ3、並びに第１表示電極２１４から第２集束電極２１９に向かう電界Ｅ4が均一的に形成されて、この領域で電気エネルギー密度が高くなるので、黒色粒子２０８及び青色粒子２０９は、画素中央部に残存することなく隔壁部２１０ｃの側壁面上に集束する。
【０４１７】
このようにして、画素部の中央部（パネル前方から見えやすい領域）では、絶縁層２１２、中間基板２０３、絶縁層２１５の表面が着色粒子によって遮られることなく開口されるので、パネル前方から入射する光は、透明材料で形成された第１表示電極２１１、絶縁層２１２、中間基板２０３、絶縁層２１５、及び第２表示電極２１４を通過して、白色反射層２１３で反射され、再びパネル前方に出射される。これによって、画素は白色度の高い良好な白色表示がなされる。
【０４１８】
２．黒色表示の場合
黒色表示しようとする画素では、図２４に示すように、電圧印加部２３１は、白色表示と同様に、第１表示電極２１１の電位を０Ｖとし、第１集束電極２１６に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）、第１集束電極２１７に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加する。一方、電圧印加部２３２は、第２表示電極２１４に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加し、第２集束電極２１８，２１９に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）を印加する。
【０４１９】
これによって、第１表示素子２２１においては、白色表示の場合と同様に、負帯電の緑色粒子２０７は第１集束電極２１６側に引き寄せられ、正帯電の赤色粒子２０６は第１集束電極２１７側に引き寄せられる。そして、赤色粒子２０６及び緑色粒子２０７は、第１集束電極２１６の端部と第１表示電極２１１との間に形成される電界Ｅ1、及び第１表示電極２１１の端部と第１集束電極２１７との間に形成される電界Ｅ2によって、画素中央部に残存することなく隔壁部２１０ｂの側壁面上に集束する。
【０４２０】
一方、第２表示素子２２２においては、負帯電の青色粒子２０９は、正電圧が印加された集束電極２１６、２１７に引き寄せられ、集束電極２１６，２１７と第２表示電極２１４の端部との間に形成される電界Ｅ5，Ｅ6によって、隔壁部２１０ａの側壁面上に集束する。
【０４２１】
また、正帯電の黒色粒子２０８は、負電圧が印加された第２表示電極２１４に引き寄せられて、第２表示電極２１４の表面の上に層状に拡がる。
【０４２２】
したがって、第１表示素子２２１は開口状態となり、第２表示素子２２２は、背面基板２０２上を黒色粒子２０８が占める状態となる。
【０４２３】
よって、パネル前方から入射する光は、着色粒子によって遮られることなく、透明材料で形成された前面基板２０１，第１表示電極２１１，絶縁層２１２，中間基板２０３，第２表示電極２１４を通過して、黒色粒子２０８の層で反射され、再びパネル前方に出射されるので、画素は良好な黒色を表示する。
【０４２４】
３．青色表示の場合
青色表示しようとする画素では、図２５に示すように、電圧印加部２３１は、白色・黒色表示と同様に、第１表示電極２１１の電位を０Ｖとし、第１集束電極２１６に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）、第１集束電極２１７に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加する。一方、電圧印加部２３２は、黒色表示時と逆極性の電圧を印加する。すなわち、第２表示電極２１４に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）を印加し、集束電極２１６，２１７に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加する。
【０４２５】
これによって、第１表示素子２２１においては、赤色粒子２０６，緑色粒子２０７が、黒色表示の時と同じ挙動をして隔壁部２１０ｂの側壁面上に集束する。
【０４２６】
一方、第２表示素子２２２においては、第２表示電極２１４及び第２集束電極２１８，２１９に、黒色表示時と逆極性の電圧が印加されるので、黒色粒子２０８と青色粒子２０９とが入れ代わった挙動をする。
【０４２７】
すなわち、正に帯電した黒色粒子２０８は、負電圧が印加された第１集束電極２１６，２１７に引き寄せられ、第２表示電極２１４の端部と第２集束電極２１８，２１９との間に形成される電界Ｅ7，Ｅ8によって、隔壁部２１０ｃの側壁面上に集束する。また、負に帯電した青色粒子２０９は、第２表示電極２１４に形成された正の電界分布に沿って、正電圧が印加された第２表示電極２１４の上に層状に拡がる。
【０４２８】
したがって、第１表示素子２２１は開口し、第２表示素子２２２は、背面基板２０２上を青色粒子２０９が占める状態となる。
【０４２９】
よって、パネル前方から入射する光は、着色粒子によって遮られることなく、透明材料で形成された第１表示電極２１１、絶縁層２１２、中間基板２０３を通過して、青色粒子２０９の層で反射され、再びパネル前方に出射されるので、画素は良好な青色を表示する。
【０４３０】
４．赤色表示の場合
赤色表示しようとする画素では、図２６に示すように、電圧印加部２３１は、第１表示電極２１１に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加し、第１集束電極２１６，２１７に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）を印加する。一方、電圧印加部２３２は、第２表示電極２１４の電位を０Ｖとし、第２集束電極２１８に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）、第２集束電極２１９に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加する。
【０４３１】
これによって、第１表示素子２２１においては、負帯電の赤色粒子２０６は、正電圧が印加された第１集束電極２１６，２１７に引き寄せられ、第１集束電極２１６，２１７から第１表示電極２１１の端部の間に形成される電界Ｅ9，Ｅ10によって、隔壁部２１０ｂの側壁面上に集束する。また、正帯電の緑色粒子２０７は、負電圧が印加された第１表示電極２１１に引き寄せられて、第１表示電極２１１の表面上に層状に拡がる。
【０４３２】
一方、第２表示素子２２２においては、白色表示の時と同様、第２表示電極２１４から第２集束電極２１８にかけて正の電界分布が形成され、負帯電の青色粒子２０９は正電圧が印加された第２集束電極２１８側に引き寄せられる。とともに、第２表示電極２１４から第２集束電極２１９にかけて負の電界分布が形成され、正帯電の黒色粒子２０８は負電圧が印加された第２集束電極２１９側に引き寄せられる。
【０４３３】
したがって、第１表示素子２２１においては、前面基板２０１上を赤色粒子２０６が占めた状態となり、第２表示素子２２２は開口された状態となる。
【０４３４】
よって、パネル前方から入射する光は、赤色粒子２０６の層で反射されて、パネル前方に出射されるので、赤色表示状態となる。また、仮に赤色粒子２０６で覆われていない箇所から入射した光があっても、その入射した光は、透明材料で形成された第１表示電極２１１、絶縁層２１２、中間基板２０３を通過して、白色反射層２１３で反射されて、パネル前方に向けて出射される。すなわち、青色粒子２０９で反射されて混色することはない。
【０４３５】
５．緑色表示の場合
緑色表示しようとする画素では、図２７に示すように、電圧印加部２３１は、黒色表示時と逆極性の電圧を印加する。すなわち、第１表示電極２１１に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）を印加し、第１集束電極２１６，２１７に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加する。また、電圧印加部２３２は、第２表示電極２１４の電位を０Ｖとし、第２集束電極２１８に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）、第２集束電極２１９に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加する。
【０４３６】
これによって、第１表示素子２２１においては、第１表示電極２１１及び第１集束電極２１６，２１７に、赤色表示時と逆極性の電圧が印加されるので、赤色粒子２０６と緑色粒子２０７とが入れ替わった挙動をする。すなわち、正帯電の緑色粒子２０７は、負電圧が印加された第１集束電極２１６，２１７に引き寄せられ、第１表示電極２１１の端部から第１集束電極２１６，２１７の間に形成される電界Ｅ11，Ｅ12によって、隔壁部２１０ｂの側壁面上に集束する。また、負帯電の赤色粒子２０６は、正電圧が印加された第１表示電極２１１に引き寄せられて、第１表示電極２１１の表面上に層状に拡がる。
【０４３７】
一方、第２表示素子２２２においては、赤色表示の時と同じ電圧印加状態なので、黒色粒子２０８，青色粒子２０９は、赤色表示の時と同じ挙動をする。
【０４３８】
したがって、第１表示素子２２１は、前面基板２０１上を緑色粒子２０７が占めた状態となり、第２表示素子２２２は開口される。
【０４３９】
よって、パネル前方から入射する光は、緑色粒子２０７の層で反射され、再びパネル前方に出射されるので、緑色表示状態となる。また、仮に緑色粒子２０７で覆われていない箇所から入射した光があっても、その入射した光は、透明材料で形成された第１表示電極２１１、絶縁層２１２、中間基板２０３を通過して、白色反射層２１３で反射されて、パネル前方に向けて出射される。すなわち、青色粒子２０９で反射されて混色することはない。
【０４４０】
なお、上記のように画像表示前に、すべての画素に対して、白色表示時と比べて大きなリセット電圧を印加すれば、画素中央部に残留する着色粒子をなくして、着色粒子を隔壁２１０Ａ，２１０Ｂの側壁面に寄せる効果が大きいので、長期にわたって常に高反射率、高コントラストの表示を得ることができる。また、着色粒子が絶縁層２１５上に付着したまま残留する焼き付きも防止される。
【０４４１】
６．各色の中間調表示の場合
６−１  緑色の中間調表示：
各色の中間調表示に関して、まず、図２８を参照しながら、緑色の中間調表示の場合を説明する。
【０４４２】
電圧印加部２３１は、第１表示電極２１１及び第１集束電極２１６に正の電圧Ｖ+（＋２５Ｖ）、第１集束電極２１７に負の電圧Ｖ-（−５０Ｖ）を印加する。また、電圧印加部２３２は、第２表示電極２１４及び第２集束電極２１９にＶ-（−２５Ｖ）、第２集束電極２１８に正の電圧Ｖ+（＋５０Ｖ）を印加する。
【０４４３】
これによって、第１表示素子２２１においては、正帯電の赤色粒子２０６は、負電圧が印加された第１集束電極２１７側に引き寄せられ、第１表示電極２１１の端部と第１集束電極２１７との間に形成される電界Ｅ15によって、隔壁部２１０ｂの側壁面上に集束する。
【０４４４】
また、負帯電の緑色粒子２０７は、正電圧が印加された第１表示電極２１１及び第１集束電極２１６に引き寄せられるが、第１表示電極２１１と第１集束電極２１６は同電位なので、両電極間には集束せず、第１表示電極２１１上の第１集束電極２１６に寄った領域（図中右半分の領域）に層状に拡がった状態となる。
【０４４５】
一方、第２表示素子２２２においては、負帯電の青色粒子２０９は、正電圧が印加された第２集束電極２１８側に引き寄せられ、第２集束電極２１８と第２表示電極２１４の端部との間に形成される電界Ｅ16によって、隔壁部２１０ｃの側壁面上に集束する。また、正帯電の黒色粒子２０８は、負電圧が印加された第２表示電極２１４及び第２集束電極２１９に引き寄せられるが、第２表示電極２１４と第２集束電極２１９とは同電位なので、両電極間には集束せず、第２表示電極２１４上の第２集束電極２１９に寄った領域（図中左側領域）に層状に集束する。
【０４４６】
したがって、第１表示素子２２１においては、前面基板２０１上の右側領域が緑色粒子２０７の層で占められ、左半分領域が開口された状態となり、第２表示素子２２２においては、背面基板２０２上の左側領域が黒色粒子２０８の層で占められ、右側領域が開口される。
【０４４７】
よって、パネル前方からは、緑色粒子２０７の層と、黒色粒子２０８の層及び若干の白色反射層２１３が観察されることになり、緑色の中間色が表示される。
【０４４８】
ここで、第１表示素子２２１における緑色粒子２０７の被覆率と開口率、並びに第２表示素子２２２における黒色粒子２０８の被覆率と開口率は、各電極に印加する電圧の大きさを調整することによって変化する。
【０４４９】
例えば、上記のように第１集束電極２１７に印加する負の電圧Ｖ-が−５０Ｖで、第１表示電極２１１及び第１集束電極２１６に印加する正の電圧Ｖ+が＋２５Ｖの場合、その差が７５Ｖであるが、この差がより大きくなるよう設定すれば、緑色粒子２０７の被覆率は減少する。
【０４５０】
したがって、各電極に印加する電圧の大きさを段階的に変えて設定すれば、緑色中間調の階調表示を行うこともできる。
【０４５１】
６−２  赤色の中間調表示：
赤色の中間調を表示する場合は、第１表示素子２２１の各電極に印加する電圧の極性を、上記緑色の中間調表示の場合と逆極性にする。
【０４５２】
すなわち、電圧印加部２３１は、第１表示電極２１１及び第１集束電極２１６に負の電圧Ｖ-（−２５Ｖ）、第１集束電極２１７に正の電圧Ｖ+（＋５０Ｖ）を印加する。そして、電圧印加部２３２は、緑色の中間調表示の場合と同様に、第２表示電極２１４及び第２集束電極２１９にＶ-（−２５Ｖ）、第２集束電極２１８に正の電圧Ｖ+（＋５０Ｖ）を印加する。
【０４５３】
これによって、第１表示素子２２１においては、赤色粒子２０６と緑色粒子２０７の挙動が入れ替わり、負帯電の緑色粒子２０７は、正電圧が印加された第１集束電極２１７側に引き寄せられ、第１表示電極２１１の端部と第１集束電極２１７との間に形成される電界によって、隔壁部２１０ｂの側壁面上に集束する。また、正帯電の赤色粒子２０６は、負電圧が印加された第１表示電極２１１及び第１集束電極２１６に引き寄せられ、第１表示電極２１１上の第１集束電極２１６に寄った領域（図中右側領域）に層状に集束する。
【０４５４】
第２表示素子２２２においては、緑色の中間調表示の場合と同様に、負帯電の青色粒子２０９は、正電圧が印加された第２集束電極２１８側に引き寄せられて、隔壁部２１０ｃの側壁面上に集束する。また、正帯電の黒色粒子２０８は、負電圧が印加された第２表示電極２１４及び第２集束電極２１９に引き寄せられ、第２表示電極２１４上の第２集束電極２１９に寄った領域（図中左側領域）に層状に集束する。
【０４５５】
したがって、第１表示素子２２１においては、前面基板２０１上の右側領域が赤色粒子２０６の層で占められ、左側領域が開口された状態となり、第２表示素子２２２においては、背面基板２０２上の左側領域が黒色粒子２０８の層で占められ、右側領域が開口されるので、パネル前方から、赤色粒子２０６の層と、黒色粒子２０８の層及び若干の白色反射層２１３が観察されることになり、赤色の中間色が表示される。
【０４５６】
ここで、第１表示素子２２１における赤色粒子２０６の被覆率と開口率、並びに第２表示素子２２２における黒色粒子２０８の被覆率と開口率は、各電極に印加する電圧の大きさを調整することによって変化するので、各電極に印加する電圧の大きさを段階的に変えることによって、赤色中間調の階調表示を行うこともできる。
【０４５７】
６−３  青色の中間調表示：
青色の中間調を表示する場合は、図２９に示すように、電圧印加部２３１は、白色表示の場合と同様に、第１表示電極２１１の電位を０Ｖとし、第１集束電極２１６に正の電圧Ｖ+（＋４０Ｖ）、第１集束電極２１７に負の電圧Ｖ-（−４０Ｖ）を印加し、第１表示素子２２１を開口状態にする。
【０４５８】
一方、電圧印加部２３２は、第２表示素子２２２の各電極に印加する電圧の大きさを、白色表示の場合よりも小さく設定する。例えば、第２表示電極２１４の電位を０Ｖとし、第２集束電極２１８に印加する正の電圧Ｖ+を＋２５Ｖ、第２集束電極２１９に印加する負の電圧Ｖ-を−２５Ｖとする。
【０４５９】
これによって、第２表示素子２２２において、正帯電の黒色粒子２０８は、負電圧が印加された第２集束電極２１９に引き寄せられ、負帯電の青色粒子２０９は、正電圧が印加された第２集束電極２１８に引き寄せられるが、白色表示の場合と比べると、第２表示電極２１４と、第２集束電極２１８，２１９との間にかかる電圧の大きさが小さいので、黒色粒子２０８と青色粒子２０９は、隔壁部２１０ｃの側壁面上に集束しようとする力が弱く、第２表示電極２１４の上にある程度拡がる。
【０４６０】
したがって、第２表示素子２２２において、背面基板２０２上の左側領域は黒色粒子２０８の層で占められ、右側領域は青色粒子２０９の層で占められる。
【０４６１】
パネル前方からは、青色粒子２０９の層と、黒色粒子２０８の層と、若干の白色反射層２１３が観察されることになり、青色の中間色が表示される。
【０４６２】
ここで、第２表示素子２２２における黒色粒子２０８、青色粒子２０９の被覆率及び開口率は、各電極に印加する電圧の大きさを調整することによって変化するので、各電極に印加する電圧の大きさを段階的に変えることによって、青色中間調の階調表示を行うこともできる。
【０４６３】
６−４  黒色の中間調表示：
黒色の中間調表示は、上記図２３に示す白色表示において、第２集束電極２１９に印加する負の電圧Ｖ-の大きさを小さく（例えば−２５Ｖ）設定して、第２表示電極２１４の端部と第２集束電極２１９との間の電界Ｅ4を弱めれば、黒色粒子２０８が隔壁部２１０ｃの側壁面上に集束しようとする力が弱くなり、第２表示電極２１４の上にある程度拡がるので、パネル前方から、黒色粒子２０８の層と白色反射層２１３とが観察されることになり、黒色の中間色が表示される。
【０４６４】
以上のように、本実施形態にかかる表示装置では、各電圧印加部２３１，２３２から各画素部の電極に電圧印加することで、各画素の空間２０４，２０５内で着色粒子２０６〜２０９を駆動して、各画素で、赤色、青色、緑色、黒色のいずれかを表示することで１フレーム分の画像表示がなされる。
【０４６５】
＜本実施形態の表示装置による効果＞
本実施形態にかかる表示装置は、各画素において、赤色、青色、緑色、黒色を表示でき、また、それら各色を階調表示することもできる。したがって、加法混色によるフルカラー表示を実現できる。
【０４６６】
そして、書き込みした後は、電圧印加部２３１、２３２から各電極に対する電圧印加を停止しても、着色粒子２０６〜２０９と、空間２０４，２０５の内壁（隔壁２１０Ａ，２１０Ｂの側壁や絶縁層２１２，２１５）との間には、主としてファンデルワールス力による付着力が生じているので、そのままの状態が維持される。したがって、次に書き込みを行うまで、画像表示状態が維持される。
【０４６７】
よって、電子書籍のテキスト画面だけでなく、フルカラー画像等のコンテンツを、少ない消費電力で長時間表示することが可能である。
【０４６８】
また、本実施形態にかかる表示装置は、着色粒子が気体相中に封入されているので、着色粒子が液体中を移動する電気泳動表示装置に比べ、移動開始するのにある程度の大きさの電圧を必要とするものの、移動開始した後は迅速に移動する。
【０４６９】
したがって、駆動電圧が印加されていないときには着色粒子は安定に静止し、かつ駆動電圧が印加されると迅速に移動するので、安定でかつ迅速な表示が可能となる。
【０４７０】
第１空間２０４には互いに逆の極性に帯電する赤色粒子２０６と緑色粒子２０７とが封入されているので、赤色粒子２０６及び緑色粒子２０７の帯電量を長期にわたって維持しやすい。また、第２空間２０５にも互いに逆の極性に帯電する黒色粒子２０８と青色粒子２０９とが封入されているので、黒色粒子２０８及び青色粒子２０９の帯電量を長期にわたって維持しやすい。
【０４７１】
次に、着色粒子を複合微粒子とすることによる効果について、黒色粒子２０８を代表として説明する。
【０４７２】
黒色粒子２０８を、母粒子の表層全面に子粒子を被覆した構造とすると、黒色粒子２０８と、絶縁層２１５及び隔壁２１０との間に発生するファンデルワールス力が小さくなるので、黒色粒子２０８を付着面から引きはがすのに必要な電圧が小さくできるだけでなく、耐湿度特性も向上する。すなわち、雰囲気温度４５℃で湿度が５０％から９０％に上昇した場合、子粒子による被覆のないアクリル製重合トナーでは帯電量が初期に比べて５５％も低下したが、本実施形態の複合化粒子の場合は１５％程度の低下に留（とど）まった。
【０４７３】
また、上記のように絶縁層２１５の表面層上、並びに隔壁２１０の表面上に、微小な凹凸が形成された表面処理層を設けることによって、黒色粒子２０８との間に働くファンデルワールス力をさらに低減する効果が得られる。
【０４７４】
＜集束電極の位置に関する考察＞
隔壁２１０Ａに第１集束電極２１６，２１７を設ける隔壁高さ方向の位置については、第１空間２０４の前面基板２０１側の面と中間基板２０３側の面との間に設け、前面基板２０１側の面から隔壁高さ方向に離間させて設けることが好ましい。隔壁２１０Ｂに第２集束電極２１８，２１９を設ける隔壁高さ方向の位置についても、第２空間２０５の背面基板２０２側の面と中間基板２０３側の面との間に設け、第２空間２０５の背面基板２０２側底面から隔壁高さ方向に離間させることが好ましい。
【０４７５】
図２２に示すように、第２集束電極２１８，２１９を含めた第２隔壁２１０Ｂ全体の高さＨに対する隔壁部２１０ｃの高さｈ1の比率ｈ1／Ｈは１/５以上とすることが好ましい。
【０４７６】
これは、比率ｈ1／Ｈが小さいと、第２集束電極２１８，２１９の隔壁２１０Ｂ高さ方向の位置が第２表示電極２１４に近接するので、第２表示電極２１４と第２集束電極２１８，２１９との狭い間げきに電界が集中して電気エネルギー密度が高くなり、着色粒子２０８，２０９がこの狭い領域に凝集しようとするが、すべての着色粒子が隔壁部２１０ｂの側壁面に沿って付着することができず、画素部の中央部に着色粒子が残ってしまうので、反射率及びコントラストが低くなってしまうからである。
【０４７７】
一方、比率ｈ1／Ｈが１に近づくと、第２集束電極２１８，２１９の高さを確保できなくなるので、高い駆動電圧が必要となる。
【０４７８】
よって、比率ｈ1／Ｈは１/５以上、４／５以下の範囲に設定することが好ましい。
【０４７９】
同様に、隔壁２１０Ａ全体の高さに対する、隔壁部２１０ｂの高さの比率も１/５以上、４／５以下の範囲に設定することが好ましい。
【０４８０】
特に、各隔壁２１０Ａ、２１０Ｂにおいて、第１集束電極２１６，２１７、第２集束電極２１８，２１９を、隔壁高さ方向の中央付近に位置させることが望ましい。
【０４８１】
本実施形態の表示装置が、このような集束電極によって、優れたコントラストを得られることを、図３０〜３２の電気エネルギー密度分布図を参照しながら説明する。
【０４８２】
図３０は、白色表示状態（図２３）における第２表示素子２２２の等電位線及び電気エネルギー密度分布を示す図である。
【０４８３】
第２集束電極２１８，２１９が、隔壁２１０Ｂの高さ方向の中央付近において１０μｍの厚みで形成されているため、白色表示状態においては、この図３０に示すように、第２表示電極２１４と第２集束電極２１８，２１９のとの間に、隔壁部２１０ｃの側壁面に沿って大きな電気エネルギー密度分布が均一的に形成される。
【０４８４】
したがって、着色粒子を駆動するのに必要な電圧は小さくて済み、第２集束電極２１９の近くに移動した黒色粒子２０８及び第２集束電極２１８の近くに移動した青色粒子２０９は、隔壁部２１０ｃの側壁面上に万遍なく付着することができる。
【０４８５】
図３１は、黒色表示状態（図２４）における第２表示素子２２２の等電位線及び電気エネルギー密度分布を示す図である。
【０４８６】
第２集束電極２１８，２１９は、隔壁２１０Ｂの高さ方向に中央付近に厚く形成されているため、黒色表示状態においても、図３１に示すように、隔壁部２１０ｃの側壁面に沿って均一的な電気エネルギー密度分布が形成される。そして、第２集束電極２１８，２１９の近くの、隔壁部２１０ｃの側壁面上に形成される電気エネルギー密度は１２０．６Ｎ／ｍ2と大きい。
【０４８７】
したがって、着色粒子を駆動するのに必要な電圧は小さくて済み、第２集束電極２１８，２１９の近くに移動した青色粒子２０９は、隔壁部２１０ｃの側壁面上に万遍なく付着することができる。
【０４８８】
一方、正帯電の黒色粒子２０８は、負電圧を印加した第２表示電極２１４上にこれを被覆する形で万遍なく付着する。
【０４８９】
したがって、純度の高い黒色、かつ高コントラストの表示を得ることができる。
【０４９０】
図３２は、緑色の中間調表示状態（図２８）において、第２表示素子２２２における等電位線及び電気エネルギー密度分布を示す図である。
【０４９１】
第２集束電極２１８，２１９は、隔壁２１０の高さ方向における中央付近に厚く形成されているため、緑色の中間調表示状態においても、図３２に示すように第２集束電極２１８と第２表示電極２１４の間には、隔壁部２１０ｃの側壁面に沿って強く均一的な電気エネルギー密度分布が形成される。そしてこの電気エネルギー密度は８７．６Ｎ／ｍ2と大きい。したがって、青色粒子２０９は画素中央部に残留することなく隔壁部２１０ｃの側壁面上に集束して、万遍なく付着する。
【０４９２】
また、第２表示電極２１４上の第２集束電極２１９側の領域には、図３２に示すようになだらかな電気エネルギー密度分布が形成されるので、正帯電した黒色粒子２０８は、第２表示電極２１４の第２集束電極２１９側を一部被覆するような形で付着する。
【０４９３】
第１表示素子２２１においても同様にして、赤色粒子２０６が隔壁部２１０ｂの側壁面上に万遍なく付着し、緑色粒子２０７が第１表示電極２１１の第１集束電極２１６側を一部被覆するような形で付着するので、純度の高い緑色の中間調表示がなされる。
【０４９４】
[実施形態２−２]
図３３は、実施形態２−２にかかる表示装置の画素部を示す要部断面図であり、白表示時の状態を示している。
【０４９５】
本実施形態にかかる表示パネルは実施形態２−１と同様であるが、第１集束電極２１６，２１７が、第１隔壁２１０Ａの側壁面から第１空間２０４の中心部に向かって突出するように形成され、第２集束電極２１８，２１９も、第２隔壁２１０Ｂの側壁面から第２空間２０５の中心部に向かって突出するように形成されている点が異なっている。
【０４９６】
本実施形態による表示パネルの効果は、基本的に上記実施形態２−１と同様であって、
第１表示電極２１１と第１集束電極２１６，２１７との間、あるいは第２表示電極２１４と第２集束電極２１８，２１９との間に電圧が印加されると、隔壁部２１０ｂあるいは隔壁部２１０ｃの側壁面に沿って均一的な電気エネルギー密度分布が形成されるため、着色粒子２０６，２０７あるいは着色粒子２０８，２０９が、隔壁部２１０ｂあるいは隔壁部２１０ｃの側壁面上に万遍なく付着するが、実施形態２−１と比べて、より高い電気エネルギー密度が隔壁部２１０ｂあるいは隔壁部の側壁面に沿って形成されるので、白色表示時においてより良好な白色が得られる。
【０４９７】
[実施形態２−３]
上記図２２に示した実施形態２−１では、第１表示電極２１１の寸法を、第１隔壁２１０Ａの側壁面よりも内側のセル空間２０４の領域内に収まるように設定した。しかし、本実施形態では、図３４に示すように、第１表示電極２１１を第１空間２０４の領域よりも外側にまで伸ばして、パネル前方から平面視したときに、第１表示電極２１１の外周部が第１集束電極２１６，２１７に重なるように形成している。
【０４９８】
また、第２表示電極２１４についても、第２空間２０５の領域よりも外側にまで伸ばして、パネル前方から平面視したときに、第２表示電極２１４の外周部が第２集束電極２１８，２１９に重なるように形成している。
【０４９９】
本実施形態も、上記実施形態２−２と同様の効果を奏する。すなわち、第１表示電極２１１と第１集束電極２１６，２１７との間、あるいは第２表示電極２１４と第２集束電極２１８，２１９との間に電圧が印加されると、隔壁部２１０ｂあるいは隔壁部２１０ｃの側壁面に沿って均一的な電気エネルギー密度分布が形成されるため、着色粒子２０６，２０７あるいは着色粒子２０８，２０９が、隔壁部２１０ｂあるいは隔壁部２１０ｃの側壁面上に万遍なく付着し、実施形態２−１と比べて、より高い電気エネルギー密度が隔壁部２１０ｂあるいは隔壁部の側壁面に沿って形成されるので、白色表示時においてより良好な白色が得られる。
【０５００】
＜第１空間及び第２空間に封入する、着色粒子の種類についての考察＞
＊上記実施形態においては、緑色粒子２０７と青色粒子２０９は負帯電性、緑色粒子２０７と黒色粒子２０８は正帯電性であったが、着色粒子が帯電する極性を入れ替えても同様に実施することができる。
【０５０１】
また、第１空間２０４及び第２空間２０５に封入する、着色粒子の色の組み合わせついても、第１空間２０４に、緑色、赤色、黒色、青色から選択した、任意の２色の粒子を封入し、第２空間２０４に残りの２色を封入すれば、同様にして、緑色、赤色、黒色、青色の各色を階調表示できる。
【０５０２】
＊上記実施形態においては、第２表示素子２２２において、第２空間２０５に黒色粒子２０８と青色粒子２０９を封入したが、第２空間２０５に青色粒子２０９だけを封入して、黒色粒子は用いなくてもよい。この場合も、赤色、緑色、青色の３色の着色粒子で各色の階調を表示できる。
【０５０３】
また、緑色、赤色、青色の３色の着色粒子を用いる場合、いずれかの１色の着色粒子を第２空間２０５に封入し、残りの２色の着色粒子を第１空間２０４に封入すれば、同様にして、緑色、赤色、青色の各色を階調表示できる。このように、第２表示素子２２２において、１種類だけの着色粒子を用いる場合、第２表示電極２１４を独立して駆動させれば、１対の第２集束電極２１８，２１９の各々を独立して駆動する必要はなく、第２集束電極２１８，２１９を共通電極にしてもよい。
【０５０４】
また、緑色、赤色、青色の３色の着色粒子を用いる場合、いずれかの１色の着色粒子を第１空間２０４に封入し、残りの２色の着色粒子を第２空間２０５に封入しても、同様にして、緑色、赤色、青色の各色を階調表示できる。この場合、第１表示電極２１１を独立駆動させて、第１束電極２１６，２１７を共通電極にしてもよい。
【０５０５】
＊上記実施形態においては、加法混色に基づいて画像をフルカラー表示することを考慮して、各画素で緑色、赤色、青色、黒色、並びにそれらの中間色を表示するようにしたが、減法混色に基づいて画像をフルカラー表示する場合、緑色、赤色、青色、黒色の代わりに、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの着色粒子を用いて、各画素でシアン、マゼンタ、イエロ−、ブラック、並びにそれらの中間色を表示するようにすればよい。
【０５０６】
この場合、第１表示素子２２１に透光性の着色粒子を用いて、第１表示電極２１１上を覆うように配した着色粒子と、第２表示電極２１４上を覆うように配した着色粒子との混色を表示することもできる。
【０５０７】
＊第１空間２０４及び第２空間２０５に、１色づつ着色粒子を封入してもよく、この場合、用いた２色の着色粒子について、それぞれ階調表示することができる。
【０５０８】
＜反射及び透過の表示方式について＞
上記の実施形態では、背面基板２０２上に白色反射層２１３を設け、パネル前方から光を入射させて再びパネル前方に反射させるときのＲ、Ｇ、Ｂの光量を着色粒子で変化させる方式でカラー表示するようにしたが、背面基板２０２の後面側にバックライトを設け、パネル前方に透過させるＲ、Ｇ、Ｂの光量を調整する方式で表示するようにしてもよい。
【０５０９】
[実施形態３]
（表示装置の全体構成）
まず、本実施形態に係る表示装置の全体構成について説明する。
【０５１０】
図３５は、実施形態３に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【０５１１】
この表示装置は、表示部５００、表示切換手段６００、及びシステム制御部７００を備え、表示部５００の表示パネル５１０には、複数の画素４２０が横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）にマトリックス状に配列されている。
【０５１２】
各画素４２０には、反射型表示素子と発光型表示素子の両方が設けられており、表示切換手段６００によって、反射型表示素子で画像表示させるか、発光型表示素子で画像表示させるかを切り換えることができるようになっている。
【０５１３】
したがって、発光型表示素子の特性と、反射型表示素子の各特性を活かすことができ、低消費電力で屋外から屋内に到るまで視認性に優れた表示を行うことができる。
【０５１４】
（表示パネル５１０のデバイス構成）
表示パネル５１０のデバイス構造について説明する。本実施形態では、各画素４２０内に、発光型表示素子と反射型表示素子が１個づつ重ねて設けられている。
【０５１５】
図３６は、表示パネル５１０のデバイス構造を示す要部断面図であって、１つの画素４２０について示している。
【０５１６】
表示パネル５１０は、前面基板２０１と背面基板２０２とが間隔を開けて対向配置され、その間に、各画素４２０ごとに発光型表示素子及び反射型表示素子が重ねて形成されている。
【０５１７】
そして、表示パネル５１０の前方（Ｚ方向）に、画像を表示するようになっている。
【０５１８】
図３６に示すように、背面基板３０２の内面上の最下位に白色反射層３０９が形成されており、その上に第１絶縁層３０３が形成されている。
【０５１９】
この第１絶縁層３０３上には、半導体スイッチング素子３０４ａ，３０４ｂと第２絶縁層３１４が形成され、第２絶縁層３１４上に、半導体スイッチング素子３０４ａと電気的に接続された画素電極３０５、発光層３０６、対向電極３０７が形成され、これらを封止する封止層３０８が形成されている。画素電極３０５、対向電極３０７は、画素ごとに独立した電極であって、発光型表示用である。
【０５２０】
上記封止層３０８の上に、半導体スイッチング素子３０４ｂと電気的に接続された画素電極３１６と光導電層３１０が形成されている。
【０５２１】
この光導電層３１０の上に、画素同士を仕切る隔壁３１１が、縦方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に井桁状に形成されている。また、隔壁３１１に沿って、隔壁電極３１２が、縦方向（Ｙ方向）に形成されている。そして、隔壁３１１同士の間に、黒色の着色粒子３１３が封入された封入空間３１５が存在し、上記隔壁電極３１２は、この封入空間３１５を左右から挟むように対で配置されている。
【０５２２】
隔壁３１１の頂部には前面基板３０１が接合されているので、上記封入空間３１５は、前面基板３０１と光導電層３１０と隔壁３１１とで囲まれている。
【０５２３】
このような表示パネル５１０において、発光型表示素子は、画素電極３０５、発光層３０６、対向電極３０７などを構成要素としている。
【０５２４】
一方、反射型表示素子は、画素電極３１６の他に、光導電層３１０、隔壁３１１、隔壁電極３１２、着色粒子３１３、封入空間３１５などを構成要素とし、発光型表示素子の前方に存在している。反射型表示素子において、封入空間３１５の両側の内面沿って隔壁電極３１２が存在し、封入空間３１５の底面に沿って画素電極３１６が存在しており、隔壁電極３１２の対と画素電極３１６とによってインプレーン電極が構成されている。
【０５２５】
そして、上記の半導体スイッチング素子３０４ａ，３０４ｂを用いて、発光型表示素子及び反射型表示素子を個別にアクティブ駆動することができるようになっている。
【０５２６】
背面基板３０２としては、例えば、ホウ珪酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス等のガラス材料からなる基板の他、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等の樹脂フィルム、ステンレス等の金属箔を用いることができる。
【０５２７】
前面基板３０１は、光を取り出す必要があるため、ホウ珪酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラスなどの透明ガラス材料からなる基板の他、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等の透明樹脂フィルムも用いることができる。
【０５２８】
半導体スイッチング素子３０４ａ，３０４ｂには、低温ポリシリコンＴＦＴの他、マイクロクリスタル（微結晶）シリコンＴＦＴ、アモルファスシリコンＴＦＴが用いられる。
【０５２９】
画素電極３０５、対向電極３０７、画素電極３１６は共に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明電極材料で形成されている。
【０５３０】
発光層３０６は、陽極に相当する第１電極３０５と陰極に相当する対向電極３０７に挟まれた有機ＥＬ層であって、透明な発光材料で形成され、両電極間に電圧が印加されることにより発光材料に基づく色で発光する。この発光層３０６は水分に対して非常に脆弱であるが、封止層３０８に覆われて保護されている。封止層３０８として、緻密で絶縁性に優れ、かつ、光透過率の高い窒化シリコン膜、あるいは窒化酸化シリコン膜を用いることが望ましい。
【０５３１】
光導電層３１０はポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）あるいはフタロシアニン等の透明材料で形成されている。
【０５３２】
隔壁電極３１２は、Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ等の導電性金属で形成されている。ここで、Ｃｒ、Ｔｉと、Ａｌ、Ｃｕとのサンドイッチ構造にしているのは、低抵抗材料であるＡｌ、Ｃｕを芯材に用いることによって電極の導電性を高め、Ｃｒ、Ｔｉを用いることによって、隔壁３１１とＡｌ、Ｃｕとの密着性を高めると共に、コントラストの低下を防止するためである。
【０５３３】
着色粒子３１３は、上記実施形態１−１において図２を参照しながら説明した着色粒子４と同様の構成であって、母粒子と、その表面を被覆する子粒子とで形成された複合微粒子であって、正に帯電する特性を有している。なお、ここでは着色粒子３１３は正に帯電する特性を有する場合について説明するが、負に帯電する特性を有する場合も同様に実施できる。
【０５３４】
母粒子としては、積水化成品工業(株)製の真球状微粒子ポリマーＭＢＸ−５（平均粒径５μｍ）、あるいは綜研化学(株)製のケミスノーＭＸ−５（平均粒径５μｍ）をベースに、黒色顔料等で着色したものを使用する。また、子粒子には、平均粒径１６ｎｍの帯電処理を施した単分散シリカ微粒子を使用することによって、着色粒子３１３全体として帯電性を有するものを形成できる。
【０５３５】
母粒子には、この他に、スチレン系、メラミン系などの樹脂材料を用いてもかまわない。子粒子にシリカを使用したのは、シランカップリング剤等により安定でかつ大きな帯電量が得られる帯電処理が可能だからである。
【０５３６】
光導電層３１０は、所定の波長領域を含む光が照射されるとキャリアが発生する特性を有し、隔壁電極３１２に加えられている基準電圧Ｖo（＝Ｖgnd）と、画素電極３１６に印加される正又は負の電圧との相対関係に基づいて帯電状態が変化する。その帯電状態に応じて、正に帯電した着色粒子３１３は光導電層３１０上で左右に移動して、着色粒子３１３が光導電層３１０を被覆する割合（すなわち着色粒子３１３が白色反射層３０９を被覆する割合）が変化するようになっている。
【０５３７】
この光導電層３１０の表面部分には、上記実施形態１−１において図２を参照しながら説明した表面処理層８ｂと同様、微小な凹凸が表面に形成された表面処理層を設けることが好ましい。
【０５３８】
なお、光導電層３１０の代わりに絶縁層を設けてもよいが、上記のように隔壁電極３１２と対向電極３０７との間に光導電層３１０を形成することによって、着色粒子３１３をより安定に移動させることができる。
【０５３９】
上記のように、前面基板３０１、光導電層３１０、封止層３０８、画素電極３１６、対向電極３０７、発光層３０６、画素電極３０５などは、いずれも可視光透過性なので、光導電層３１０における着色粒子３１３が覆っていない領域を通して、パネル前方から白色反射層３０９をみることができる。
【０５４０】
また、発光型表示素子（有機ＥＬ素子）からの発光もパネル前方からみることができるようになっている。
【０５４１】
（表示パネル５１０を駆動する手段）
各画素４２０の表示素子を駆動制御するため、表示部５００にはデータ電圧設定部５２０、選択電圧設定部５３０、電源電圧設定部５４０が設けられ、表示部５００の外部にシステム制御部７００が設けられている。
【０５４２】
そして、システム制御部７００は、データ電圧を印加するタイミング及び画像信号を知らせるデータ制御信号をデータ電圧設定部５２０に送り、選択電圧設定部５３０に選択電圧を印加するタイミングを知らせる選択制御信号を選択電圧設定部５３０に送り、電源電圧を印加するタイミングを知らせる電源制御信号を電源電圧設定部５４０に送る。
【０５４３】
上記のデータ電圧設定部５２０、選択電圧設定部５３０、電源電圧設定部５４０では、システム制御部７００から送られるデータ制御信号、選択制御信号、及び電源制御信号に基づいて、表示パネル５１０の各表示素子に、発光動作あるいは反射型表示動作を行うためのデータ電圧、選択電圧、電源電圧を印加する。
【０５４４】
ただし本実施形態の表示装置では、発光型素子を駆動する駆動回路と、反射型素子を駆動する駆動回路とを具備し、各々にデータ電圧設定部、選択電圧設定部、電源電圧設定部を備えている。すなわち、図３５に示すデータ電圧設定部５２０、選択電圧設定部５３０、電源電圧設定部５４０は、図３７に示す第１データ電圧設定部５２１、第１選択電圧設定部５３１、第１電源電圧設定部５４１と、図３８に示す第２データ電圧設定部５２５、と第２選択電圧設定部５３５、第２電源電圧設定部５４５を合わせたものに相当する。
【０５４５】
図３７は、発光型素子を駆動する駆動回路の構成を示す図である。
【０５４６】
上記のように、表示パネル５１０には、マトリックス状に配列された各画素４２０毎に、発光型素子用の半導体スイッチング素子３０４ａが設けられている。
【０５４７】
第１データ電圧設定部５２１から、各半導体スイッチング素子３０４ａにデータ電圧を印加するために複数のデータライン５２２が縦方向（Ｙ方向）に伸長して設けられている。第１選択電圧設定部５３１から、各半導体スイッチング素子３０４ａに選択電圧を印加するために、複数の選択ライン５３２が横方向（Ｘ方向）に伸長して設けられ、第１電源電圧設定部５４１から、各半導体スイッチング素子３０４ａに電源電圧を供給するために複数の電源ライン５４２が横方向（Ｘ方向）に伸長して設けられている。
【０５４８】
なお、これらのライン５２２，５３２，５４２は、図３６には示していないが、背面基板３０２の表面に沿って形成されている。そして、半導体スイッチング素子３０４ａを介して発光型素子の画素電極２０５に駆動電圧を印加するようになっている。
【０５４９】
半導体スイッチング素子３０４ａの構成：
図３７に示すように、各半導体スイッチング素子３０４ａは、第１ＴＦＴ３４１、第２ＴＦＴ３４２、コンデンサ３４３を有している。
【０５５０】
第１ＴＦＴ３４１のゲート電極３４１ａが選択ライン５３２に、第１ＴＦＴ３４１の電極３４１ｂはデータライン５２２に、電極３４１ｃは第２ＴＦＴ３４２のゲート電極３４２ａに接続されている。
【０５５１】
第２ＴＦＴ３４２の電極３４２ｃは電源ライン５４２に、電極３４２ｂは画素電極３０５に接続されている。
【０５５２】
コンデンサ３４３は、第２ＴＦＴ３４２のゲート電極３４２ａと電源ライン５４２とにまたがって接続されている。
【０５５３】
図３８は、反射型素子を駆動する駆動回路の構成を示す図である。
【０５５４】
表示パネル５１０には、マトリックス状に配列された各画素４２０ごとに、反射型素子用の半導体スイッチング素子３０４ｂが設けられている。
【０５５５】
第２データ電圧設定部５２５から、各半導体スイッチング素子３０４ｂにデータ電圧を印加するために複数のデータライン５２６が縦方向（Ｙ方向）に伸長して設けられ、第２電圧設定部５３５から、各半導体スイッチング素子３０４ｂに選択電圧を印加するために、複数の選択ライン５３６が横方向（Ｘ方向）に伸長して設けられている。
【０５５６】
また、第２電源電圧設定部５４５から、各画素の画素電極３１６にリセット電圧Ｖｒｓｔを印加できるようになっている。このリセット電圧Ｖｒｓｔは、データ電圧設定部５２０から複数のデータライン５２２、第１ＴＦＴ３４１を経由して画素電極３１６に印加するようにしてもよいが、本実施形態では、第２電源電圧設定部５４５から、図３８で矢印ＲＳＴに示すところまで、複数の電源ライン５４６を横方向（Ｘ方向）に伸長して設けている。
【０５５７】
なお、これらのライン５２６，５３６，５４６も、背面基板３０２の表面に沿って形成されている。
【０５５８】
半導体スイッチング素子３０４ｂの構成：
図３８に示すように、各半導体スイッチング素子３０４ｂは、ＴＦＴ３４５を有し、ＴＦＴ３４５のゲート電極３４５ａが選択ライン５３６に、ＴＦＴ３４５の電極３４５ｂはデータライン５２６に、電極３４５ｃは画素電極３１６に接続されており、画素電極３１６に駆動電圧を印加できるようになっている。
【０５５９】
なお、上記のように隔壁３１１に沿って縦方向（Ｙ方向）に伸長して設けられた各隔壁電極３１２は、その両横の画素に臨んでいる。そして、すべての隔壁電極３１２は、一定の基準電位Ｖo（＝Ｖgnd）に接続されている。
【０５６０】
（表示装置の動作）
上記構成の表示装置の動作について、図３５〜４１を参照しながら説明する。
【０５６１】
表示切換手段６００によって発光型素子の表示が選択されると、発光型素子用画像信号ｖlがシステム制御部７００に送られ、一方、表示切換手段６００によって反射型表示が選択されると、反射型素子用画像信号ｖｒがシステム制御部７００に送られる。
【０５６２】
発光型素子用映像信号ｖlは、主に動画を表示するための映像信号であって、順次送られる複数フレームの画像信号によって構成されている。
【０５６３】
反射型素子用画像信号ｖｒは、静止画像を表示する画像信号であって、１フレーム分の画像信号は、表示パネル５１０を構成する各画素４２０の輝度信号で構成されている。
【０５６４】
システム制御部７００は、発光型素子用映像信号ｖlを受け取った場合、最初にリセット動作を行い、続いて、発光型素子用映像信号ｖlに基づいて、第１データ電圧設定部５２１にデータ制御信号を、第１選択電圧設定部５３１に選択制御信号を、第１電源電圧設定部５４１に電源制御信号を送り、これら各設定部５２１，５３１，５４１を介して、各画素４２０の発光型表示素子を駆動して１フレーム分の画像表示を行う。そして、動画を表示する場合は、このような１フレーム分の画像表示を繰り返して行う。この間、反射型表示素子はオフ状態となる。
【０５６５】
一方、システム制御部７００は、反射型素子用画像信号ｖｒを受け取ったときには、リセット動作を行い、続いて、反射型素子用画像信号ｖrに基づいて、第２データ電圧設定部５２５にデータ制御信号を、第２選択電圧設定部５３５に選択制御信号を、第２電源電圧設定部５４５に電源制御信号を送り、これら各設定部５２５，５３５，５４５を介して、各画素４２０の反射型表示素子を駆動して画像表示を行う。この間、発光型表示素子はオフ状態となる。
【０５６６】
以下に、１．リセット動作、２．発光型素子による画像表示及び３．反射型素子による画像表示について説明する。
【０５６７】
１．リセット動作
リセット時には、システム制御部７００は、すべての画素４２０で一括して、第２電源電圧設定部５４５から画素電極３１６（図３８の矢印ＲＳＴの位置）に正のリセット電圧Ｖrst（＋４０Ｖ）を印加する。
【０５６８】
このリセット動作によって、反射型表示素子では、画素電極３１６から隔壁電極３１２に向かう電界が形成されるので、光導電層３１０上に存在する着色粒子３１３（正に帯電）は、図３９に示すように、隔壁３１１側（隔壁電極３１２側）に追いやられた状態になって、光導電層３１０が開口される。したがって、パネル前方から入射される光は、着色粒子３１３によって遮られることなく、光導電層３１０を通過して、白色反射層３０９で反射され、再びパネル前方に出射されるので、白表示状態となる。
【０５６９】
このようなリセット動作によって、表示パネル５１０の全体の画素が白表示状態になるので、着色粒子３１３が光導電層３１０上に付着したまま残留する焼き付きが防止される。
【０５７０】
ここで、封入空間３１５内は気体相からなり、着色粒子３１３を移動させるにはある程度大きさの電圧を印加する必要があるので、この白表示状態（初期状態）は、次に、画素電極３１６に対して、駆動電圧が印加されるまで維持される。
【０５７１】
２．発光型素子による画像表示
発光型素子による画像表示時には、システム制御部７００は、反射型素子用の駆動回路はオフ状態にして、発光型素子用の半導体スイッチング素子３０４ａを用いて、通常のアクティブ型有機ＥＬディスプレイと同様に、各画素４２０の発光型素子を駆動する。
【０５７２】
すなわち、第１選択電圧設定部５３１から、複数のライン５３２に対して選択電圧Ｖｓを順次印加しながら、第１データ電圧設定部５２１から、複数の各ライン５２２に対して、各画素で表示しようとする表示輝度に相当する大きさのデータパルスを印加する。これによって、各画素４２０では、第１ＴＦＴ３４１を通して表示輝度に相当する電荷がコンデンサ３４３に保持される。
【０５７３】
そして、第１電源電圧設定部５４１から各電源ライン５４２に一律に正の駆動電圧Ｖcを印加することによって、各画素４２０の半導体スイッチング素子３０４ａでは、上記のコンデンサ３４３に保持された電荷に応じて、第２ＴＦＴ３４２のコンダクタンスが変化するので、各画素４２０の有機ＥＬ素子では、第１電源電圧設定部５４１から供給される電力が第２ＴＦＴ３４２で制御されて、１フレーム分の発光型素子用映像信号ｖｌに応じた発光表示がなされる。
【０５７４】
そして、このような１フレーム分の発光表示を繰り返すことによって、動画表示がなされる。
【０５７５】
ここで、前面基板３０１，光導電層３１０，画素電極３１６，封止層３０８，対向電極３０７，画素電極３０５などは、いずれも可視光透過性なので、光導電層３１０における着色粒子３１３が覆っていない領域を通して、発光型素子からの光がパネル前方に出射される。また、発光型素子から後方に出射される光も白色反射層３０９で反射されてパネル前方に出射される。
【０５７６】
３．反射型素子による画素表示：
反射型素子による画像表示時には、システム制御部７００は、発光素子用の駆動回路はオフ状態にして、反射型素子用の半導体スイッチング素子３０４ｂを用いて、各画素４２０の反射型素子を駆動する。
【０５７７】
すなわち、システム制御部７００は、第２選択電圧設定部５３５から、複数の選択ライン５３６に対して選択電圧Ｖsを順次印加しながら、第２データ電圧設定部５２５から、複数の各データライン５２６に対して、反射型素子用画像信号ｖrに基づく表示輝度に相当する大きさの負のデータ電圧ＶDを印加する。
【０５７８】
これによって、選択電圧Ｖsが印加されている選択ライン５３６上の各画素４２０では、画素電極３１６に上記のデータ電圧ＶDが印加され、各画素４２０に反射型素子用画像信号ｖrに基づく書き込みが行われる。
【０５７９】
このデータ電圧ＶDは、白表示状態の画素を黒表示あるいは中間調表示に変えるのに適した大きさに決められている。
【０５８０】
このデータ電圧ＶDとして適した値は、使用する着色粒子３１３、前面基板３０１の種類等の因子によっても異なるが、ここでは黒表示しようとする画素に対するデータ電圧ＶDは−３０Ｖ、中間調表示しようとする画素に対するデータ電圧ＶDは−１０Ｖ〜−２０Ｖとする。一方、白表示しようとする画素に対しては、データ電圧ＶDは印加しない。
【０５８１】
なお、上記の書き込み動作時には、第１電極３０５には電圧が印加されないので発光層３０６が発光することはない。
【０５８２】
このような書き込み動作によって、白表示しようとする画素では、画素電極３１６に電圧が印加されないので、着色粒子３１３は移動しない。したがって、上記図３９に示した初期状態のままであって、正に帯電した着色粒子３１３は隔壁３１１側に追いやられるような形で偏在して付着しており、パネル前方から入射される光は、着色粒子３１３によって遮られることなく、光導電層３１０を通過して、白色反射層３０９で反射され、再びパネル前方に出射されるので、白表示となる。
【０５８３】
中間調表示しようとする画素では、画素電極３１６に−１０〜−２０Ｖの負電圧が印加されるので、隔壁電極３１２から画素電極３１６に向かって電界がかかり、光導電層３１０の表面近傍に負電荷が生じる。それによって、図４０に示すように、正に帯電している着色粒子３１３の一部が、画素電極３１６側に引き寄せられ、光導電層３１０の一部が黒色の着色粒子３１３で覆われる。したがって、白色反射層３０９と黒色の着色粒子３１３との組み合わせによる中間調表示となる。
【０５８４】
黒表示する画素では、画素電極３１６に−３０Ｖの負電圧が印加される。これによって、光導電層３１０の表面近傍は負電荷がさらに優位となり、図４１に示すように、正に帯電している着色粒子３１３は、画素電極３１６側に引き寄せられて、光導電層３１０を覆うような形で偏在した状態となる。したがって、この画素では、黒色の着色粒子３１３によって白色反射層３０９の全体が覆われるので、黒表示となる。
【０５８５】
このようにして表示パネル５１０を構成する各画素の反射型素子は、反射型素子用画像信号ｖrに基づいて、白表示、中間調表示、黒表示のいずれかがなされて、１フレーム分の画像表示がなされる。
【０５８６】
そして、書き込みした後は、画素電極３１６に電圧を印加しなくても、ファンデルワールス力によって着色粒子３１３は光導電層３１０の表面層に付着したままの状態が維持されるため、電力を消費することなく画像表示状態が維持される。
【０５８７】
したがって、電子書籍のテキスト画面や静止画像等のコンテンツを、少ない消費電力で長時間表示することが可能である。
【０５８８】
次に、表示切換手段６００から、新たなコンテンツを表示するための反射型素子用画像信号ｖｒが送られてきた場合は、システム制御部７００は、上記と同様にして、リセット動作及び書き込み動作を行う。
【０５８９】
（表示パネル５１０の製造方法）
アレイ基板３２２の作製：
無アルカリガラスからなる背面基板３０２に、酸化チタン（チタニア）皮膜からなる白色反射層３０９を、塗布、印刷、コールド・スプレイ等の方法によって形成する。
【０５９０】
次に、蒸着、ＣＶＤ等の方法で、ＳｉＯ2からなる透明の第１絶縁層３０３を形成する。この第１絶縁層３０３の厚みは、白色反射層３０９の表面の凹凸がなくなり滑らかな表面になるのに十分な厚さが必要であり、本実施形態においては１〜２μｍで形成する。
【０５９１】
次に、アモルファスＴＦＴからなる半導体スイッチング素子３０４ａ，３０４ｂを形成する。この工程は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイに使われる一般的なアモルファスＴＦＴと同じ形成方法で形成できる。
【０５９２】
次に、第２絶縁層３１４を形成した後、第１電極３０５、発光層３０６、対向電極３０７を形成する。この工程は、有機ＥＬディスプレイの電極及び発光層を形成する方法と同じであり、第１電極３０５及び対向電極３０７は透明導電材料であるＩＴＯにより形成する。
【０５９３】
封止層３０８を、膜厚１００ｎｍ〜２００ｎｍの窒化シリコン膜で、ＩＣＰ−ＣＶＤにより形成する。ＩＣＰはInductively Coupled Plasma（誘導結合プラズマ）の略であり、他のＣＶＤに比べ低い温度で緻密に成膜できるのが特徴である。したがって、成膜時の発熱によって有機ＥＬ材料からなる発光層３０６に与えるダメージが小さく、さらに可視光の透過率が９５％と高く、かつ防湿性も高い緻密な窒化シリコン膜を得ることができる。
【０５９４】
次に、ＩＴＯからなる透明な画素電極３１６を形成し、最後に、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）あるいはフタロシアニン等からなる光導電層３１０を、塗布、印刷等で形成する。そして光導電層３１０の表面上に、下記のように表面に凹凸形成を有する表面処理層を形成する。
【０５９５】
以上で、背面基板３０２上に、白色反射層３０９から光導電層３１０までの層が形成されたアレイ基板３２２が作製される。
【０５９６】
なお、このアレイ基板３２２は、従来の有機ＥＬディスプレイに使用されるアレイ基板と同様であるが、白色反射層３０９、光導電層３１０及び反射型表示用の画素電極３１６を形成する点が異なる。
【０５９７】
光導電層３１０に表面処理層を形成する工程：
媒体にＴｉＯ2微粒子を分散させてなるコーティング剤を、光導電層３１０の表面上に塗付することによって表面処理層を形成する。
【０５９８】
具体的には、実施形態１−１で説明した図２に示す絶縁層８上の表面処理層８ｂと同様に、光導電層３１０の表面層上に表面処理層を形成することができる。この表面処理層は、ＴｉＯ2微粒子層と、最表面に露出するポリカーボネートからなる絶縁層とから構成される。
【０５９９】
このように形成される表面処理層は、膜硬度が高く、かつ高透過率の層であり、ＴｉＯ2微粒子の凝集が比較的少なく、粒径分布の揃った粒子が積層された均一な層であって、層の厚みは１００ｎｍ程度である。
【０６００】
ここで、コーティング剤に使用するＴｉＯ2微粒子の種類や量によって、形成される表面処理層の導電性を調整することができる。
【０６０１】
このように光導電層３１０の表面に表面処理層を形成することによって、光導電層３１０と着色粒子３１３との間に働くファンデルワールス力が低減されるので、駆動時において着色粒子３１３の移動がスムースに行われる。
【０６０２】
コーティング剤に用いるＴｉＯ2微粒子の直径は、着色粒子３１３の直径（５μｍ）より小さな直径（３０ｎｍ）のものを用いる。その理由は、着色粒子３１３の直径よりも大きい直径を有する微粒子で表面処理層を形成すると、その表面処理層に形成される凹凸が大きくなり、着色粒子３１３自身がその凹凸にそって付着してしまうので、ファンデルワールス力を低減する効果がなくなるからである。
【０６０３】
なお、このような表面処理層は、光導電層３１０の上だけでなく、隔壁３１１、隔壁電極３１２の表面にも形成することができる。それによって、封入空間３１５の内面全体において電気抵抗、帯電性、及び形状等の条件が均一になり、表面処理層に付着した着色粒子３１３とはほぼ同じ電圧特性を有することになるので、駆動時に良好な表示特性を得ることができる。
【０６０４】
対向基板３２１の作製：
無アルカリガラスからなる前面基板３０１上に、フォトリソ等の方法により隔壁３１１を井桁状に形成する。次に、隔壁３１１に沿って、スパッタ、蒸着等の方法により導電性金属を成膜した後、ドライエッチング等の方法によって隔壁電極３１２を形成する。
【０６０５】
これによって、前面基板３０１上に、隔壁３１１及び隔壁電極３１２が形成された対向基板３２１が作製される。
【０６０６】
着色粒子の製造方法：
着色粒子３１３の作製方法は、実施形態１−１で説明した着色粒子４と同様であって、ハイブリダイゼーションシステムを使用する。母粒子の表層全面に子粒子を被覆する配合比なども、実施形態１−１で説明した着色粒子４と同様である。
【０６０７】
作製された着色粒子３１３は正に帯電しており、帯電量を一定に保つために、水分含有量が一定に保たれたドライエア、ドライ窒素ガス等の雰囲気下で保管することが好ましい。
【０６０８】
パネル組み立て工程：
上記のように製造した対向基板３２１の隔壁３１１によって画素毎に仕切られた空間に、着色粒子３１３をほぼ均等に散布して、アレイ基板３２２と重ね合わせる。前面基板３０１の周縁部にエポキシ系ＵＶ接着剤を所定幅で塗布する。
【０６０９】
その後、対向基板３２１とアレイ基板３２２に形成された素子同士を位置合わせして、ＵＶ光を照射すると、接着剤が硬化して表示パネル５１０が完成する。
【０６１０】
この組み立て工程は、水分含有量が極力少なくなるように乾燥処理したドライガス（例えばドライ窒素）雰囲気下において行うことが好ましい。これによって、封入空間３１５内には、水分が排除されたドライガス及び着色粒子３１３が封入され、着色粒子３１３の帯電量が一定に維持される。
【０６１１】
（本実施形態の表示装置による効果）
表示パネル５１０による主な効果としては、画素４２０毎に、第１電極３０５，発光層３０６、対向電極３０７からなる発光型表示素子の前方に、反射型表示素子の封入空間３１５が重ねて設けられているので、画素４２０内において、発光型表示素子及び反射型表示素子の占める面積を大きくすることができる。
【０６１２】
また、反射型表示素子を、封入空間３１５内に着色粒子３１３を封入し、封入空間３１５に沿ってインプレーン型の電極３１２，３１６を配設した構造とし、各電圧設定部５２０〜５４０から電極３１２、３１６間に電圧を印加する。着色粒子３１３を、隔壁電極３１２側に偏在する状態と、画素電極３１６側に偏在する状態との間で移動させることによって、表示パネル５１０の前方から入射される光の反射量を変化させる方式で表示するようにしたので、発光型表示素子を駆動して発光表示するときに、図３６に示すように着色粒子３１３を隔壁電極３１２側に偏在させて、反射型表示素子の開口率を大きくして、発光型表示素子からの光を良好にパネル前方に出射することができる。これによって、通常のトップエミッション型有機ＥＬディスプレイと同等の動画表示性能を得ることができる。
【０６１３】
このように、本実施形態の表示装置によれば、反射型表示及び発光型表示のいずれにおいても、画質をほとんど損なうことなく良好な画像表示を行うことができる。
【０６１４】
発光型表示素子が可視光透過性の材料で形成され、その後方に白色反射層３０９が設けられているので、この白色反射層３０９は、反射型表示素子の表示に用いられるだけでなく、発光型表示素子からの光を前方に反射させる機能も有する。
【０６１５】
反射型表示素子において、着色粒子３１３が、封入空間３１５内で気相中に封入されており、気相の屈折率は略１であるので、電気泳動方式で用いられる絶縁性透明液体、例えばシリコンオイル（屈折率１．４）中に粒子が封入されている場合と比べて、良好な光学特性を得ることができる。また、着色粒子３１３が気相中に封入されているので、移動開始するのにある程度の大きさ力を必要とし、移動開始した後は迅速に移動する。
【０６１６】
したがって、反射型表示素子に駆動電圧が印加されていないときには封入空間３１５内で着色粒子は安定に静止し、かつ駆動電圧が印加されると迅速に移動するので、安定でかつ迅速な表示が可能となる。
【０６１７】
次に、複合微粒子による効果について説明する。
【０６１８】
上記のように、着色粒子３１３を、母粒子の表層全面に子粒子を被覆した構造とすることによって、着色粒子３１３と、光導電層３１０、隔壁３１１、隔壁電極３１２との間に発生するファンデルワールス力が小さくなるので、着色粒子３１３を付着面から引き剥がすのに必要な電圧が小さくできるだけでなく、耐湿度特性も向上する。すなわち、雰囲気温度４５℃で湿度が５０％から９０％に上昇した場合、子粒子による被覆のないアクリル製重合トナーでは帯電量が初期に比べて５５％も低下したが、本実施形態の複合化粒子の場合は１５％程度の低下に留まった。
【０６１９】
また、上記のように光導電層３１０の表面層上、並びに隔壁３１１、隔壁電極３１２の表面上に、微小な凹凸が形成された表面処理層を設けることによって、着色粒子３１３との間に働くファンデルワールス力をさらに低減する効果が得られる。
【０６２０】
（実験）
１．着色粒子３１３の材質と光導電層３１０の表面処理層の材質に関して、その帯電列に着目して、種々の組み合わせで、電圧特性を評価する実験を行った。
【０６２１】
その結果、着色粒子３１３の構成材料であるアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）と比較的近い帯電列に位置するポリカーボネートを、光導電層３１０の表面処理層に用いることによって、画素電極３１６に電圧を印加した時に良好な電圧特性が得られることがわかった。これは、着色粒子３１３と光導電層３１０の表面処理層とが同種の帯電特性を有することにより、両者間に働く静電気力が小さいためと考えられる。
【０６２２】
２．光導電層３１０に表面処理層を設けない場合と、光導電層３１０の表面上に表面処理層を設けた場合とで、黒表示状態から白表示に変化させるのに必要な電圧を測定した。
【０６２３】
図４２は、本実施形態の表示装置において、光導電層３１０の表面に表面処理層を設けた場合の電圧特性を測定した結果を示すグラフであって、隔壁電極３１２と画素電極３１６との間に印加する電圧と反射濃度との関係を示す。
【０６２４】
図４２に示すように、黒表示状態において着色粒子３１３を動かすのに必要な電圧は小さく、白表示に変化させるのに最低必要な印加電圧（飽和電圧）も３０Ｖと低かった。
【０６２５】
一方、この表示装置において、光導電層３１０の表面に表面処理層を設けない場合についても、同様に測定したところ、飽和電圧は１５０Ｖと高かった。
【０６２６】
これは、表面処理層を設けることで着色粒子と封入空間内面との接触が極小化することにより、封入空間３１５の内面と着色粒子３１３と間に作用するファンデルワールス力が低減することに加えて、表面処理層と着色粒子３１３との帯電特性の関係も良好になったことによると考察される。
【０６２７】
〈変形例など〉
本実施形態の表示装置では、１画素内に、発光型表示素子上に反射型表示素子が重ねられた組が１組づつ設けられていたが、発光型表示素子上に反射型表示素子が重ねられた組を複数組設けて、Ｒ，Ｇ，Ｂなどの各色を階調表示することによって、フルカラー表示が可能な表示装置を実現することができる。
【０６２８】
[実施形態４−１]
（表示装置の全体構成）
まず、実施形態４−１に係る表示装置の全体構成について説明する。
【０６２９】
実施形態４−１に係る表示装置の構成は、上記実施形態３で図３５のブロック図に示したものと同様であって、表示部５００、表示切換手段６００、及びシステム制御部７００を備え、表示部５００の表示パネル５１０には、複数の画素４２０が横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）にマトリックス状に配列されている。
【０６３０】
各画素４２０には、反射型表示素子と発光型表示素子の両方が設けられており、表示切換手段６００によって、反射型表示素子で画像表示させるか、発光型表示素子で画像表示させるかを切り換えることができるようになっている。
【０６３１】
したがって、発光型表示素子の特性と、反射型表示素子の各特性を活かすことができ、低消費電力で屋外から屋内に到るまで視認性に優れた表示を行うことができる。
【０６３２】
（表示パネル５１０のデバイス構成）
表示パネル５１０のデバイス構造について説明する。本実施形態では、各画素４２０内に、発光型表示素子と反射型表示素子が１個づつ重ねて設けられている。
【０６３３】
図４３は、表示パネル５１０のデバイス構造を示す要部断面図であって、１つの画素４２０について示している。
【０６３４】
表示パネル５１０は、前面基板４０１と背面基板４０２とが間隔を開けて対向配置され、その間隙に、各画素４２０ごとに発光型表示素子及び反射型表示素子が重ねて形成されている。そして、表示パネル５１０の前方（Ｚ方向）に、画像を表示するようになっている。
【０６３５】
図４３に示すように、背面基板４０２の内面上の最下位に白色反射層４０９が形成されており、その上に第１絶縁層４０３が形成されている。
【０６３６】
この第１絶縁層４０３の上には、半導体スイッチング素子４０４と第２絶縁層４１４が形成され、第２絶縁層４１４上に、半導体スイッチング素子４０４と電気的に接続された第１電極４０５、発光層４０６、及び対向電極４０７が形成され、これらを封止する封止層４０８が形成されている。そしてこの封止層４０８の上に光導電層４１０が形成されている。
【０６３７】
光導電層４１０の上に、画素同士を仕切る隔壁４１１が、縦方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に井桁状に形成されている。また、この隔壁４１１に沿って、隔壁電極４１２が、縦方向（Ｙ方向）に形成され、各画素の隔壁４１１間に存在する封入空間４１５に、黒色の着色粒子４１３が封入され隔壁電極４１２が左右に対で配置されている。
【０６３８】
隔壁４１１の頂部には前面基板４０１が接合されているので、上記封入空間４１５は、前面基板４０１と光導電層４１０と隔壁４１１とで囲まれている。
【０６３９】
このような表示パネル５１０において、発光型表示素子は、第１電極４０５、発光層４０６、対向電極４０７などを構成要素としている。
【０６４０】
一方、反射型表示素子は、上記対向電極４０７をインプレーン型電極の一部として共用するとともに、白色反射層４０９、光導電層４１０、隔壁４１１、隔壁電極４１２、封入空間４１５内の着色粒子４１３などを構成要素とし、発光型表示素子の前方に存在している。
【０６４１】
そして、この反射型表示素子において、封入空間４１５の両横内壁沿って隔壁電極４１２が存在するとともに、上記対向電極４０７が封入空間４１５の底面に沿って存在し、この隔壁電極４１２の対と対向電極４０７とによってインプレーン電極が構成されている。
【０６４２】
本実施形態では、第１電極４０５及び対向電極４０７は画素ごとに独立した画素電極であって、半導体スイッチング素子４０４及び対向電極４０７を用いて、発光型表示素子及び反射型表示素子を個別にアクティブ駆動することができるようになっている。
【０６４３】
背面基板４０２としては、例えば、ホウ珪酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス等のガラス材料からなる基板の他、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等の樹脂フィルム、ステンレス等の金属箔を用いることができる。
【０６４４】
前面基板４０１は、光を取り出す必要があるため、ホウ珪酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラスなどの透明ガラス材料からなる基板の他、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等の透明樹脂フィルムも用いることができる。
【０６４５】
半導体スイッチング素子４０４には、低温ポリシリコンＴＦＴの他、マイクロクリスタル（微結晶）シリコンＴＦＴ、アモルファスシリコンＴＦＴなどが用いられる。
【０６４６】
第１電極４０５、対向電極４０７は共にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明電極材料で形成されている。
【０６４７】
発光層４０６は、陽極に相当する第１電極４０５と陰極に相当する対向電極４０７に挟まれた有機ＥＬ層であって、透明な発光材料で形成され、両電極間に電圧が印加されることにより発光材料に基づく色で発光する。発光層４０６は耐湿性に対して非常にぜい弱であるため、封止層４０８には、緻密で絶縁性に優れ、かつ光透過率の高い窒化シリコン膜、あるいは窒化酸化シリコン膜を用いることがの望ましい。
【０６４８】
光導電層４１０はポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）あるいはフタロシアニン等の透明材料で形成されている。
【０６４９】
隔壁電極４１２は、Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ等の導電性金属で形成されている。ここで、Ｃｒ、Ｔｉと、Ａｌ、Ｃｕとのサンドイッチ構造にしているのは、低抵抗材料であるＡｌ、Ｃｕを芯材に用いることによって電極の導電性を高め、Ｃｒ、Ｔｉを用いることによって、隔壁４１１とＡｌ、Ｃｕとの密着性を高めるとともに、コントラストの低下を防止するためである。
【０６５０】
着色粒子４１３は、実施形態１−１で図２を参照して説明した着色粒子４と同様に、母粒子の表面を子粒子で被覆した複合微粒子であって、正に帯電する特性を有している。
【０６５１】
母粒子としては、積水化成品工業(株)製の真球状微粒子ポリマーＭＢＸ−５（平均粒径５μｍ）、あるいは綜研化学(株)製のケミスノーＭＸ−５（平均粒径５μｍ）をベースに黒色顔料等で着色したものを使用し、子粒子には、平均粒径１６ｎｍの帯電処理を施した単分散シリカ微粒子を使用することによって、着色粒子４１３全体として帯電性を有するものを形成できる。
【０６５２】
光導電層４１０は、所定の波長領域を含む光が照射されるとキャリアが発生する特性を有し、隔壁電極４１２に加えられている基準電圧Ｖo（＝Ｖgnd）と、第１電極４０５に印加される正又は負の電圧との相対関係に基づいて帯電状態が変化する。その帯電状態に応じて、正に帯電した着色粒子４１３は光導電層４１０上で左右に移動して、着色粒子４１３が光導電層４１０を被覆する割合（すなわち着色粒子４１３が白色反射層４０９を被覆する割合）が変化するようになっている。
【０６５３】
この光導電層４１０の表面部分には、図２に示した絶縁層８の表面処理層８ｂと同様に、微小な凹凸が表面に形成された表面処理層を設けることが好ましい。なお、光導電層４１０の代わりに絶縁層を設けてもよいが、上記のように隔壁電極４１２と対向電極４０７との間に光導電層４１０を形成することによって、着色粒子４１３をより安定に移動させることができる。
【０６５４】
上記のように、前面基板４０１、光導電層４１０、封止層４０８、対向電極４０７、発光層４０６、第１電極４０５などは、いずれも可視光透過性なので、光導電層４１０における着色粒子４１３が覆っていない領域を通して、パネル前方から白色反射層４０９をみることができる。
【０６５５】
また、発光型表示素子（有機ＥＬ素子）からの発光もパネル前方から見ることができるようになっている。
【０６５６】
（表示パネル５１０を駆動する手段）
各画素４２０の表示素子を駆動制御するため、表示部５００にはデータ電圧設定部５２０、選択電圧設定部５３０、電源電圧設定部５４０が設けられ、表示部５００の外部にシステム制御部７００が設けられている。
【０６５７】
そして、システム制御部７００は、データ電圧を印加するタイミング及び画像信号を知らせるデータ制御信号をデータ電圧設定部５２０に送り、選択電圧設定部５３０に選択電圧を印加するタイミングを知らせる選択制御信号を選択電圧設定部５３０に送り、電源電圧を印加するタイミングを知らせる電源制御信号を電源電圧設定部５４０に送る。
【０６５８】
上記のデータ電圧設定部５２０、選択電圧設定部５３０、電源電圧設定部５４０では、システム制御部７００から送られるデータ制御信号、選択制御信号、及び電源制御信号に基づいて、表示パネル５１０の各表示素子に、発光動作あるいは反射型表示動作を行うためのデータ電圧、選択電圧、電源電圧を印加する。
【０６５９】
本実施形態の表示装置では、各画素４２０における発光型素子及び反射型素子を、共通の半導体スイッチング素子４０４を用いて駆動するようになっている。
【０６６０】
図４４は、発光型素子及び反射型素子を駆動する駆動回路の構成を示す図である。
【０６６１】
上記のように、表示パネル５１０には、マトリックス状に配列された各画素４２０ごとに、半導体スイッチング素子４０４が設けられている。
【０６６２】
データ電圧設定部５２０から、各半導体スイッチング素子４０４にデータ電圧を印加するために複数のデータライン５２３が縦方向（Ｙ方向）に伸長して設けられ、選択電圧設定部５３０から、各半導体スイッチング素子４０４に選択電圧を印加するために、複数の選択ライン５３３が横方向（Ｘ方向）に伸長して設けられ、電源電圧設定部５４０から、各半導体スイッチング素子４０４に電源電圧を供給するために複数の電源ライン５４３が横方向（Ｘ方向）に伸長して設けられている。
【０６６３】
なお、これらのライン５２３，５３３，５４３は、図４３には示していないが、背面基板４０２の表面に沿って形成されている。
【０６６４】
そして、半導体スイッチング素子４０４を介して、第１電極４０５及び対向電極４０７に駆動電圧を印加して、発光型表示素子及び反射型表示素子を駆動するようになっている。
【０６６５】
半導体スイッチング素子４０４の構成：
図４４に示すように、各半導体スイッチング素子４０４は、第１ＴＦＴ４４１、第２ＴＦＴ４４２、コンデンサ４４３、及び無接点スイッチ４６１〜４６４を有している。
【０６６６】
第１ＴＦＴ４４１は、そのゲート電極４４１ａが選択ライン５３３に接続されている。第１ＴＦＴ４４１の電極４４１ｂはデータライン５２３に、電極４４１ｃは、無接点スイッチ４６１を介して第２ＴＦＴ４４２のゲート電極４４２ａに接続されている。
【０６６７】
第２ＴＦＴ４４２の電極４４２ｃは電源ライン５４３に、電極４４２ｂは第１電極４０５に接続されている。
【０６６８】
コンデンサ４４３は、第２ＴＦＴ４４２のゲート電極４４２ａと電源ライン５４３とにまたがって接続されている。
【０６６９】
また、上記第１ＴＦＴ４４１の電極４４１ｃは、無接点スイッチ４６２を介して第１電極４０５と接続されている。
【０６７０】
また、第１電極４０５と対向電極４０７との間は、無接点スイッチ４６３を介して接続され、対向電極４０７との間は、無接点スイッチ４６４を介して接続されている。
【０６７１】
無接点スイッチ４６１〜４６４には、全（すべ）ての画素に共通の制御ライン（不図示）が配線され、無接点スイッチ４６１〜４６４は発光型表示時、反射型素子表示時、リセット時において、表２に示すようにＯＮ／ＯＦＦされる。
【０６７２】
【表２】
2011058725.tif 000004
【０６７３】
さらに、本実施形態では、電源電圧設定部５４０から、各画素４２０の図４４で矢印ＲＳＴに示すところまで、リセット用の配線（不図示）が設けられ、第１電極４０５に一斉に正のリセット電圧Ｖｒｓｔ（＋８０Ｖ）を印加できるようになっている。なお、このリセット電圧Ｖｒｓｔは、データ電圧設定部５２０から複数のデータライン５２３、第１ＴＦＴ４４１を経由して第１電極４０５に印加するようにしてもよい。
【０６７４】
なお、上記のように隔壁４１１に沿って縦方向（Ｙ方向）に伸長して設けられた各隔壁電極４１２は、その両横の画素に臨んでいる。そして、すべての隔壁電極４１２は、一定の基準電位Ｖo（＝Ｖgnd）に接続されている。
【０６７５】
（表示装置の動作）
上記構成の表示装置の動作について、図４２〜４７を参照しながら説明する。
【０６７６】
表示切換手段６００によって発光型素子の表示が選択されると、発光型素子用画像信号ｖlがシステム制御部７００に送られ、一方、表示切換手段６００によって反射型表示が選択されると、反射型素子用画像信号ｖｒがシステム制御部７００に送られる。
【０６７７】
発光型素子用映像信号ｖlは、主に動画を表示するための映像信号であって、順次送られる複数フレームの画像信号によって構成されている。
【０６７８】
反射型素子用画像信号ｖｒは、静止画像を表示する画像信号であって、１フレーム分の画像信号は、表示パネル５１０を構成する各画素４２０の輝度信号で構成されている。
【０６７９】
システム制御部７００は、発光型素子用映像信号ｖlを受け取った場合、最初にリセット動作を行い、続いて、発光型素子用映像信号ｖlに基づいて、データ電圧設定部５２０にデータ制御信号を、選択電圧設定部５３０に選択制御信号を、電源電圧設定部５４０に電源制御信号を送り、これら各設定部５２０〜５４０を介して、各画素４２０の発光型表示素子を駆動して１フレーム分の画像表示を行う。そして、動画を表示する場合は、このような１フレーム分の画像表示を繰り返して行う。この間、反射型表示素子はオフ状態となる。
【０６８０】
一方、システム制御部７００は、反射型素子用画像信号ｖｒを受け取ったときには、リセット動作を行い、続いて、反射型素子用画像信号ｖrに基づいて、データ電圧設定部５２０にデータ制御信号を、選択電圧設定部５３０に選択制御信号を送り、これら各設定部５２０〜５３０を介して、各画素４２０の反射型表示素子を駆動して画像表示を行う。この間、発光型表示素子はオフ状態となる。
【０６８１】
以下に、１．リセット動作、２．発光型素子による画像表示及び３．反射型素子による画像表示について説明する。
【０６８２】
１．リセット動作
リセット時には、システム制御部７００は、上記表２に示すように、全（すべ）ての画素４２０で一括して、スイッチ４６３をＯＮ、スイッチ４６１，４６２、４６４をＯＦＦにして、電源電圧設定部５４０から図４４の矢印ＲＳＴの位置にリセット電圧Ｖrstを印加する。
【０６８３】
これによって、第１電極４０５と対向電極４０７とが互いに接続されるとともに、ＧＮＤから切り離され、すべての第１電極４０５及び対向電極４０７に一括して正のリセット電圧Ｖrst（＋８０Ｖ）が印加される。
【０６８４】
このリセット動作によって、反射型表示素子では、対向電極４０７から隔壁電極４１２に向かう電界が形成されるので、光導電層４１０上に存在する着色粒子４１３（正に帯電）は、図４５に示すように、隔壁４１１側（隔壁電極４１２側）に追いやられた状態になって開口される。したがって、パネル前方から入射される光は、白色反射層４０９で反射されてパネル前方に出射されるので、白表示状態となる。
【０６８５】
このようなリセット動作によって、表示パネル５１０の全体の画素が白表示状態になるので、着色粒子４１３が光導電層４１０上に付着したまま残留する焼き付きが防止される。
【０６８６】
そして、この白表示状態（初期状態）は、次に、対向電極４０７に対して、反射型表示素子を駆動する閾値電圧Ｖthを超える大きさの電圧が印加されるまで維持される。
【０６８７】
この閾値電圧Ｖthの大きさは、使用する着色粒子４１３、基板の種類等の因子によって異なるが、本実施形態では、封入空間４１５内において着色粒子４１３が気相中を移動する方式をとっているので、閾値電圧Ｖthは数十Ｖから数百Ｖである。次に、対向電極４０７に対して、閾値電圧Ｖth以上の電圧が印加されるまでは、着色粒子４１３は移動せず、白表示状態（初期状態）が維持される。
【０６８８】
２．発光型素子による画像表示
発光型素子による画像表示時には、システム制御部７００は、上記表２に示すように、全（すべ）ての画素４２０で一括して、スイッチ４６１、４６４をＯＮ、スイッチ４６２、４６３をＯＦＦにして、通常のアクティブ型有機ＥＬディスプレイと同様に、各画素４２０のＥＬ素子を駆動する。
【０６８９】
すなわち、選択電圧設定部５３０から、複数の選択ライン５３３に対して選択電圧Ｖｓを順次印加しながら、データ電圧設定部５２０から、複数の各データライン５２３に対して、各画素で表示しようとする表示輝度に相当する大きさのデータパルスを印加する。これによって、各画素４２０では、第１ＴＦＴ４４１を通して表示輝度に相当する電荷がコンデンサ４４３に保持される。
【０６９０】
そして、電源電圧設定部５４０から各電源ライン５４３に一律に正の駆動電圧Ｖcを印加することによって、各画素４２０の半導体スイッチング素子４０４では、上記のコンデンサ４４３に保持された電荷に応じて、第２ＴＦＴ４４２のコンダクタンスが変化するので、各画素４２０の有機ＥＬ素子では、電源電圧設定部５４０から供給される電力が第２ＴＦＴ４４２で制御されて、１フレーム分の発光型素子用映像信号ｖｌに応じた発光表示がなされる。
【０６９１】
そして、このような１フレーム分の発光表示を繰り返すことによって、動画表示がなされる。
【０６９２】
ここで、上記の電源電圧設定部５４０から各電源ライン５４３に供給される駆動電圧Ｖｃは２〜１０Ｖ程度なので、有機ＥＬ素子の駆動時に、第１電極４０５と対向電極４０７との間にかかる電圧は最大でも１０Ｖ程度であり、隔壁電極４１２と対向電極４０７との間にかかる電圧の大きさも最大でも１０Ｖ程度であって、上記の閾値電圧Ｖth（数十Ｖから数百Ｖ）よりも小さい。
【０６９３】
よって、発光型表示素子を駆動している間に着色粒子４１３が移動することはなく、図４５に示すように着色粒子４１３が隔壁４１１に付着した、開口率の大きい初期状態が維持される。
【０６９４】
また、上記のように、前面基板４０１、光導電層４１０、封止層４０８、対向電極４０７、第１電極４０５などは、いずれも可視光透過性である。
【０６９５】
したがって、発光型素子からの光は、着色粒子４１３によって遮られることがなく、光導電層４１０を通過して、パネル前方に出射される。また、発光型素子から後方に出射される光も白色反射層４０９で反射されてパネル前方に出射される。
【０６９６】
３．反射型素子による画素表示：
反射型素子による画像表示時には、システム制御部７００は、上記表２に示すように、全（すべ）ての画素４２０で一括して、スイッチ４６２、４６３をＯＮ、スイッチ４６１、４６４をＯＦＦにする。これによって、第１電極４０５と対向電極４０７とを同電位にしかつこれら両電極４０５，４０７に、データ電圧設定部５２０から負のデータ電圧ＶDを印加できるようにする。
【０６９７】
そして、システム制御部７００は、選択電圧設定部５３０から、複数の選択ライン５３３に対して選択電圧Ｖsを順次印加しながら、データ電圧設定部５２０から、複数の各データライン５２３に対して、反射型素子用画像信号ｖrに基づく表示輝度に相当する大きさの、負のデータ電圧ＶDを印加する。
【０６９８】
これによって、選択電圧Ｖsが印加されている選択ライン５３３上の各画素４２０では、対向電極４０７に上記のデータ電圧ＶDが印加され、各画素４２０に反射型素子用画像信号ｖrに基づく書き込みが行われる。
【０６９９】
このデータ電圧ＶDは、白表示状態の画素を黒表示あるいは中間調表示に変えるのに適した大きさに決められている。
【０７００】
すなわち、中間調表示をする画素に対するデータ電圧ＶDは、白表示状態の画素を黒表示に変えるときの閾値電圧と飽和電圧との間で設定され、黒表示をする画素に対するデータ電圧ＶDの大きさは、この飽和電圧程度に設定される。
【０７０１】
このデータ電圧ＶDとして適した値は、使用する着色粒子４１３、前面基板４０１の種類等の因子によっても異なる。ここでは白表示状態から黒表示に変えるときの閾値電圧が−４０Ｖ、飽和電圧が−６０Ｖであるとして、黒表示しようとする画素に対するデータ電圧ＶDは−６０Ｖ、中間調表示しようとする画素に対するデータ電圧ＶDは−５０Ｖ程度とする。一方、白表示しようとする画素に対しては、データ電圧ＶDは印加しない。
【０７０２】
なお、上記の書き込み動作時には、第１電極４０５と対向電極４０７とは同電位となっているため発光層４０６が発光することはない。
【０７０３】
このような書き込み動作によって、白表示しようとする画素では、対向電極４０７に電圧が印加されないので、着色粒子４１３は移動しない。したがって、上記図４５に示した初期状態のままであって、正に帯電した着色粒子４１３は隔壁４１１側に追いやられるような形で付着しており、パネル前方から入射される光は白色反射層４０９で反射されて再びパネル前方に出射されるので、白表示となる。
【０７０４】
中間調表示しようとする画素では、対向電極４０７に−５０Ｖ程度の負電圧が印加されるので、隔壁電極４１２から対向電極４０７に向って電界がかかり、光導電層４１０の表面近傍に負電荷が発生する。それによって、図４６に示すように、正に帯電している着色粒子４１３の一部が、第２電極４１６に引き寄せられ、光導電層４１０の一部が黒色の着色粒子４１３で覆われる。したがって、白色反射層４０９と黒色の着色粒子４１３の組み合わせによる中間調表示となる。
【０７０５】
黒表示する画素では、対向電極４０７に−６０Ｖ程度の負の電圧が印加される。これによって、光導電層４１０の表面近傍は負電荷が完全に優位となり、図４７に示すように、正に帯電している着色粒子４１３は、光導電層４１０に引き寄せられ、光導電層４１０を覆うような形で付着した状態になる。
【０７０６】
したがって、この画素では、黒色の着色粒子４１３によって白色反射層４０９の全体が覆われるので、黒表示となる。
【０７０７】
このようにして表示パネル５１０を構成する各画素の反射型素子は、反射型素子用画像信号ｖrに基づいて、白表示、中間調表示、黒表示のいずれかがなされて、１フレーム分の画像表示がなされる。
【０７０８】
そして、書き込みした後は、対向電極４０７に電圧を印加しなくても、ファンデルワールス力によって着色粒子４１３は光導電層４１０の表層に付着したままの状態が維持されるため、電力を消費することなく画像表示状態が維持される。
【０７０９】
したがって、電子書籍のテキスト画面や静止画像等のコンテンツを、少ない消費電力で長時間表示することが可能である。
【０７１０】
次に、表示切換手段６００から、新たなコンテンツを表示するための反射型素子用画像信号ｖｒが送られてきた場合は、システム制御部７００は、上記と同様にして、リセット動作及び書き込み動作を行う。
【０７１１】
（表示パネル５１０の製造方法）
アレイ基板２２の作製：
無アルカリガラスからなる背面基板４０２に、酸化チタン（チタニア）皮膜からなる白色反射層４０９を、塗布、印刷、コールド・スプレイ等の方法によって形成する。
【０７１２】
次に、蒸着、ＣＶＤ等の方法で、ＳｉＯ2からなる透明の第１絶縁層４０３を形成する。この第１絶縁層４０３の厚みは、白色反射層４０９の表面の凹凸が無くなり滑らかな表面になるのに十分な厚さが必要であり、本実施形態においては１〜２μｍで形成する。
【０７１３】
次に、アモルファスＴＦＴからなる半導体スイッチング素子４０４を形成する。この工程は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイに使われる一般的なアモルファスＴＦＴと同じ形成方法で形成できる。
【０７１４】
次に、第２絶縁層４１４を形成した後、第１電極４０５、発光層４０６、対向電極４０７を形成する。この工程は、有機ＥＬディスプレイの電極及び発光層を形成する方法と同じであり、第１電極４０５及び対向電極４０７は透明導電材料であるＩＴＯにより形成する。
【０７１５】
封止層４０８を、膜厚１００ｎｍ〜２００ｎｍの窒化シリコン膜で、ＩＣＰ−ＣＶＤにより形成する。ＩＣＰはInductively Coupled Plasma（誘導結合プラズマ）の略であり、他のＣＶＤに比べ低い温度でち密に成膜できるのが特徴である。したがって、成膜時の発熱によって有機ＥＬ材料からなる発光層４０６に与えるダメージが小さく、さらに可視光の透過率が９５％と高く、かつ防湿性も高いち密な窒化シリコン膜を得ることができる。
【０７１６】
最後に、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）あるいはフタロシアニン等からなる光導電層４１０を、塗布、印刷等で形成する。
【０７１７】
そして光導電層４１０の表面上に、表面に凹凸形成を有する表面処理層を形成する。
【０７１８】
以上で、背面基板４０２上に、白色反射層４０９から光導電層４１０までの層が形成されたアレイ基板４２２が作製される。
【０７１９】
なお、このアレイ基板４２２は、従来の有機ＥＬディスプレイに使用されるアレイ基板と同様であるが、白色反射層４０９、光導電層４１０を形成する点が異なる。
【０７２０】
表面処理層を形成する工程：
水を媒体としＴｉＯ2微粒子を分散させてなるコーティング剤を、光導電層４１０の表面上に塗付することによって、光導電層４１０の表面上に表面処理層を形成することができる。
【０７２１】
このように形成される表面処理層は、膜硬度が高く、かつ高透過率の層であり、ＴｉＯ2微粒子の凝集が比較的少なく、粒径分布の揃った粒子が積層された均一な層であって、層の厚みは１００ｎｍ程度である。
【０７２２】
このように光導電層４１０の表面に表面処理層を形成することによって、光導電層４１０と着色粒子４１３との間に働くファンデルワールス力が低減されるので、駆動時において着色粒子４１３の移動がスムースに行われる。
【０７２３】
コーティング剤に用いるＴｉＯ2微粒子の直径は、着色粒子４１３の直径（５μｍ）より小さな直径（３０ｎｍ）のものを用いる。その理由は、着色粒子４１３の直径よりも大きい直径を有する微粒子で表面処理層を形成すると、その表面処理層に形成される凹凸が大きくなり、着色粒子４１３自身がその凹凸にそって付着してしまうので、ファンデルワールス力を低減する効果がなくなるからである。
【０７２４】
なお、このような表面処理層は、光導電層４１０の上だけでなく、隔壁４１１、隔壁電極４１２の表面にも形成することができる。それによって、封入空間４１５の内面全体において電気抵抗、帯電性、及び形状等の条件が均一になり、表面処理層に付着した着色粒子４１３とはほぼ同じ電圧特性を有することになるので、駆動時に良好な表示特性を得ることができる。
【０７２５】
対向基板４２１の作製：
無アルカリガラスからなる前面基板４０１上に、フォトリソ等の方法により隔壁４１１を井桁状に形成する。次に、隔壁４１１に沿って、スパッタ、蒸着等の方法により導電性金属を成膜した後、ドライエッチング等の方法によって隔壁電極４１２を形成する。
【０７２６】
これによって、前面基板４０１上に、隔壁４１１及び隔壁電極４１２が形成された対向基板４２１が作製される。
【０７２７】
着色粒子の製造方法：
着色粒子４１３の作製方法については、実施形態１−１で説明した着色粒子４と同様、ハイブリダイゼーションシステムを使用する。母粒子の表層全面に子粒子を被覆する配合比なども実施形態１−１で説明した着色粒子４と同様である。
【０７２８】
作製された着色粒子４１３は正に帯電しており、帯電量を一定に保つために、水分含有量が一定に保たれたドライエア、ドライ窒素ガス等の雰囲気下で保管することが望ましい。
【０７２９】
パネル組み立て工程：
上記のように製造した対向基板４２１の隔壁４１１によって画素ごとに仕切られた空間に、着色粒子４１３をほぼ均等に散布して、アレイ基板４２２と重ね合わせる。前面基板４０１の周縁部にエポキシ系ＵＶ接着剤を所定幅で塗布する。
【０７３０】
その後、対向基板４２１とアレイ基板４２２に形成された各画素が相対するように位置決めを行い、ＵＶ光を照射すると、接着剤が硬化して表示パネル５１０が完成する。
【０７３１】
この組み立て工程は、水分含有量を極力少なくなるように乾燥処理したドライガス（例えばドライ窒素）雰囲気下において行うことが好ましい。これによって、封入空間４１５内には、水分が排除されたドライガス及び着色粒子４１３が封入され、着色粒子４１３の帯電量が一定に維持される。
【０７３２】
（本実施形態の表示装置による効果）
本実施形態の表示装置による主な効果としては、表示パネル５１０が、画素４２０ごとに、第１電極４０５，発光層４０６、対向電極４０７からなる発光型表示素子の前方に、反射型表示素子の封入空間４１５が重ねて設けられているので、画素４２０内において、発光型表示素子及び反射型表示素子の占める面積を大きくすることができる。
【０７３３】
また、反射型表示素子を、封入空間４１５内に着色粒子４１３を封入し、封入空間４１５に沿ってインプレーン型の電極４１２，４０７を配設した構造とし、着色粒子４１３を、隔壁電極４１２側に偏在する状態と、対向電極４０７側に偏在する状態との間で移動させることによって、表示パネル５１０の前方から入射される光の反射量を変化させる方式で表示するようにしたので、発光型表示素子を駆動して発光表示するときに、着色粒子４１３を隔壁電極４１２側に偏在させて、反射型表示素子の開口率を大きくして、発光型表示素子からの光を良好にパネル前方に出射することができる。
【０７３４】
また上記のように、着色粒子４１３を動かして反射型表示素子を駆動して画像表示するために、隔壁電極４１２と対向電極４０７との間に閾値電圧Ｖthを超える大きさの電圧を印加することが必要であるが、画像表示した後は、反射型表示素子に対する電圧の印加を止めても、封入空間４１５内における着色粒子４１３の状態が維持されて、画像表示が維持される。したがって、反射型表示素子による画像表示を維持するために電力を必要としない。
【０７３５】
また、発光型表示素子を駆動する駆動電圧の大きさは、この閾値電圧Ｖthより小さいので、発光型表示素子の駆動に伴って封入空間４１５内の着色粒子４１３が移動することがない。したがって、発光型表示素子の駆動時に、反射型表示素子に電圧を印加しなくても、反射型表示素子の開口率は大きく維持されるので、発光型素子からの光は、着色粒子４１３によって遮られることなくパネル前方に出射される。したがって、通常のトップエミッション型有機ＥＬディスプレイと同等の動画表示性能を得ることができる。
【０７３６】
このように、本実施形態の表示装置によれば、反射型表示及び発光型表示のいずれにおいても、画質をほとんど損なうことなく良好な画像表示を行うことができる。  
【０７３７】
また、反射型表示素子において、着色粒子４１３が、封入空間４１５内で気相中に封入されており、気相の屈折率は略１であるので、電気泳動方式で用いられる絶縁性透明液体、例えばシリコンオイル（屈折率１．４）中に粒子が封入されてる場合と比べて、良好な光学特性を得ることができる。また、着色粒子４１３が気相中に封入されているので、移動開始するのにある程度の大きさ力を必要とし、移動開始した後は迅速に移動する。
【０７３８】
なお、上記のように反射型表示素子を駆動するときの閾値電圧の大きさが数十Ｖと大きくなるのは、着色粒子４１３が気相中に封入されていることによるところが大きい。すなわち、反射型表示素子を、着色粒子が液体中に封入された電気泳動方式にした場合は、わずかな電圧が印加されても着色粒子が動き出すので、反射型表示素子の表示状態を良好に維持しにくい。
【０７３９】
また、本実施形態の表示装置では、対向電極４０７が発光型表示素子の陰極と、反射型表示素子の背面電極を兼ねているので、発光型表示素子と反射型表示素子との間の構成要素が少なくなり、その分、光透過率が向上する。
【０７４０】
また本実施形態の表示装置では、発光型表示素子及び反射型表示素子を駆動するのに、共通の半導体スイッチング素子４０４を用い、ライン５２３，５３３を共用しているので、表示パネル５１０における配線構造が比較的簡素となる。
【０７４１】
次に、複合微粒子による効果について説明する。
【０７４２】
上記のように、着色粒子４１３を、母粒子の表層全面に子粒子を被覆した構造とすることによって、着色粒子４１３と、光導電層４１０、隔壁４１１、隔壁電極４１２との間に発生するファンデルワールス力が小さくなるので、着色粒子４１３を付着面から引き剥がすのに必要な電圧が小さくできるだけでなく、耐湿度特性も向上する。
【０７４３】
また、上記のように光導電層４１０の表面上、並びに隔壁４１１、隔壁電極４１２の表面上に、微小な凹凸が形成された表面処理層を設けることによって、着色粒子４１３との間に働くファンデルワールス力をさらに低減する効果が得られる。
【０７４４】
（実験）
１．着色粒子４１３の材質と、封入空間の内面を形成する光導電層４１０の表面処理層の材質に関して、種々の組み合わせで変えて、電圧特性を評価する実験を行った。
【０７４５】
その結果、本実施形態のように粒子の構成材料にアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を用い、光導電層４１０の表面処理層にＴｉＯ2を用いることによって、着色粒子４１３と表面処理層との帯電特性が良好となり、良好な電圧特性が得られることがわかった。
【０７４６】
２．表面処理層を設けない場合と、光導電層４１０の表面上に表面処理層を設けた場合とで、黒表示状態から白表示に変化させるのに必要な電圧を測定した。
【０７４７】
図４８は、本実施形態の表示装置において、光導電層４１０の表面に表面処理層を設けた場合の電圧特性を測定した結果を示すグラフであって、隔壁電極４１２と対向電極４０７との間に印加する電圧と反射濃度との関係を示す。
【０７４８】
図４８に示されるように、黒表示状態における着色粒子４１３を動かすのに必要な隔壁電極４１２と対向電極４０７との間の電圧（閾値電圧）は４０Ｖであり、白表示まで変化させるのに最低必要な印加電圧（飽和電圧）は７０Ｖであった。
【０７４９】
一方、この表示装置において、光導電層４１０の表面に表面処理層を設けない場合、飽和電圧は１５０Ｖと高かった。
【０７５０】
なお、白表示状態における着色粒子４１３を動かすときの閾値電圧の大きさもほぼ同じであって、白表示状態の着色粒子４１３を動かすには隔壁電極４１２に対する対向電極４０７の電圧を−４０Ｖ以下にすることが必要であった。
[実施形態４−２]
上記実施形態４−１では、各画素に半導体スイッチング素子を設けてアクティブ駆動を行ったが、本実施形態では、各画素に半導体スイッチング素子を設けず、単純マトリックス方式で駆動を行う。
（表示パネル５１０のデバイス構造）
本実施形態にかかる表示装置のデバイス構造について説明する。
【０７５１】
図４９は、本実施形態に係る表示装置のデバイス構造を示す要部断面図であって、実施形態４−１と同様の構成要素は、同じ符号をつけている。
【０７５２】
図４９に示すように、この表示パネル５１０は、実施形態４−１と同様、アレイ基板４２２と対向基板４２１とがはり合わせられて構成され、同一画素内に発光型表示素子と反射型表示素子が重なって形成されている。
【０７５３】
また、アレイ基板４２２において、背面基板４０２上に、最下位層として白色反射層４０９が形成され、その上に、第１絶縁層４０３、第１電極４０５、発光層４０６、対向電極４０７が形成され、封止層４０８の上に光導電層４１０が形成されている点は実施形態４−１と同様であるが、対向電極４０７の上に、第２絶縁層４１４と第２電極４１６とが積層形成され、これらも合わせて封止層４０８で封止されている。
【０７５４】
そして、この第２電極４１６が封入空間４１５の底面に沿って存在し、隔壁電極４１２の対と第２電極４１６とによって反射型表示装置のインプレーン電極が構成されている。
【０７５５】
本実施形態では、発光型表示素子を単純マトリックス方式で駆動するので、第１電極４０５は縦方向（Ｙ方向）にストライプ状に伸長し、対向電極４０７は横方向（Ｘ方向）にストライプ状に伸長して形成され、画素ごとに矩形に形成された発光層４０６を挟んで互いに直交することによって、単純マトリックスの発光型表示素子が形成されている。ここで、第１電極４０５はカラム（列）電極、対向電極４０７はロー（行）電極に相当する。
【０７５６】
また本実施形態では、反射型表示素子も単純マトリックス方式で駆動するので、対向電極４０７の上に、第２絶縁層４１４を介して第２電極４１６が横方向（Ｘ方向）に伸長してストライプ状に形成され、この第２電極４１６と、縦方向（Ｙ方向）にストライプ状に伸長する隔壁電極４１２とで互いに直交するマトリックス電極が形成されている。
【０７５７】
また、実施形態４−１では、すべての隔壁電極４１２が、一定の基準電位に接続されるので、横方向に隣合う画素との間で隔壁電極４１２を共用したが、本実施形態では、単純マトリックス駆動するために、横方向に隣り合う画素とは独立して隔壁電極４１２に電圧を印加するので、図４９に示すように、横方向に隣合う画素同士で隔壁電極４１２を共用せず、それぞれ独立した隔壁電極４１２が設けられている。
【０７５８】
（表示パネル５１０を駆動する手段）
図５０は、第１電極４０５及び対向電極４０７に電圧を印加する駆動回路の構成を示す図であって、上記のように、表示パネル５１０には、マトリックス状に配列された各画素４２０を通過するように、第１電極４０５と対向電極４０７とが互いに直交して設けられ、さらに、隔壁電極対４１２と第２電極４１６も、各画素４２０を通過するように設けられている。
【０７５９】
そして、発光型表示素子を駆動するために、複数の第１電極４０５に対して個別にデータ電圧ＶD１を印加する第１データ電圧設定部５２５、及び複数の対向電極４０７に対して選択電圧Ｖs１を順次印加する第１選択電圧設定部５３５が設けられている。
【０７６０】
また、反射型表示素子を駆動するために、複数の隔壁電極対４１２に対して個別にデータ電圧ＶD2を印加する第２データ電圧設定部５２６、及び複数の第２電極４１６に対して選択電圧Ｖs2を順次印加する第２選択電圧設定部５３６が設けられている。
【０７６１】
なお、第２選択電圧設定部５３６は、リセット時に、複数の第２電極４１６に対して一括して正のリセット電圧Ｖrstを印加できるようになっている。
【０７６２】
（表示装置の動作）
上記構成の表示装置の動作について、図４９〜５３を参照しながら説明する。
【０７６３】
表示切換手段６００によって発光型素子の表示が選択されると、発光型素子用映像信号ｖlがシステム制御部７００に送られ、一方、表示切換手段６００によって反射型表示が選択されると、反射型素子用画像信号ｖｒがシステム制御部７００に送られる。
【０７６４】
発光型素子用映像信号ｖl、反射型素子用画像信号ｖｒは、実施形態４−１で説明したとおりである。
【０７６５】
システム制御部７００は、発光型素子用映像信号ｖlを受け取った場合、リセット動作を行い、続いて、発光型素子用映像信号ｖlに基づいて、第１データ電圧設定部５２５にデータ制御信号を、第１選択電圧設定部５３５に選択制御信号を送り、これら各設定部５２５，５３５を介して、各画素４２０の発光型表示素子を駆動して１フレーム分の画像表示を行う。また、動画表示は、１フレーム分の画像表示を繰り返して行う。この間、反射型表示素子はオフ状態となる。
【０７６６】
一方、システム制御部７００は、反射型素子用画像信号ｖｒを受け取った場合、リセット動作を行い、続いて、反射型素子用画像信号ｖrに基づいて、第２データ電圧設定部５２６にデータ制御信号を、第２選択電圧設定部５３６に選択制御信号を送り、これら各設定部５２６，５３６を介して、各画素４２０の反射型表示素子を駆動して画像表示を行う。この間、発光型表示素子はオフ状態となる。
【０７６７】
以下に、１．リセット動作、２．発光型素子による画像表示及び３．反射型素子による画像表示について説明する。
【０７６８】
１．リセット動作
リセット時には、第１データ電圧設定部５２５は、全（すべ）ての隔壁電極４１２を接地し、第１選択電圧設定部５３５は、全（すべ）ての第２電極４１６に正のリセット電圧Ｖrst（＋８０Ｖ）を印加する。
【０７６９】
このリセット動作によって、反射型表示素子では、第２電極４１６から隔壁電極４１２に向かって電界が形成されるので、光導電層４１０上に存在する着色粒子４１３（正に帯電）は、図４９に示すように、隔壁４１１側（隔壁電極４１２側）に追いやられた状態になって開口される。したがって、パネル前方から入射される光は、白色反射層４０９で反射されてパネル前方に出射されるので、白表示状態となる。そして、この白表示状態（初期状態）は、次に、第２電極４１６に対して、反射型表示素子を駆動する閾値電圧Ｖth（数十Ｖから数百Ｖ）を超える大きさの電圧が印加されるまで維持される。
【０７７０】
２．発光型素子による画像表示
発光型素子による画像表示時には、第１選択電圧設定部５３５から、複数の対向電極４０７に対して負の選択電圧Ｖs1を順次印加しながら、第１データ電圧設定部５２５から、複数の第１電極４０５に対して、各画素で表示しようとする表示輝度に相当する大きさの正のデータ電圧ＶD1を印加する。
【０７７１】
これによって、各画素４２０の発光層４０６には、正のデータ電圧ＶD1と負の選択電圧Ｖs1との差に相当する電圧が印加されて、１フレーム分の発光型素子用映像信号ｖｌに応じた発光表示がなされる。
【０７７２】
そして、このような１フレーム分の発光表示を繰り返すことによって、動画表示がなされる。
【０７７３】
ここで、上記の正の選択電圧Ｖs1と負のデータ電圧ＶD1との差（Ｖs1−ＶD1）は、２〜１０Ｖ程度である。したがって、発光型素子の駆動に伴って、隔壁電極４１２と第２電極４１６との間にかかる電圧の大きさは最大でも１０Ｖ程度であって、上記の閾値電圧Ｖth（数十Ｖから数百Ｖ）よりも小さい。
【０７７４】
したがって、発光型素子からの光は、着色粒子４１３によって遮られることなく、光導電層４１０を通過して、パネル前方に出射される。また、発光型素子から後方に出射される光も白色反射層４０９で反射されてパネル前方に出射される。
【０７７５】
３．反射型表示による画像表示
反射型素子による画像表示時には、第２選択電圧設定部５３６は、複数の第２電極４１６に対して負の選択電圧Ｖs2を順次印加しながら、第２データ電圧設定部５２６から、複数の各隔壁電極対４１２に対して、反射型素子用画像信号ｖrに基づく表示輝度に相当する大きさの正のデータ電圧ＶD2を印加する。
【０７７６】
ここで、負の選択電圧Ｖs2の大きさ、及び正のデータ電圧ＶD2の大きさは、いずれも閾値電圧Ｖthの大きさよりも小さく、かつ、データ電圧ＶD2と選択電圧Ｖs2の差は、閾値電圧Ｖthの大きさよりも大きくなるように設定する。
【０７７７】
例えば、選択電圧Ｖs2は−３０Ｖに設定し、黒表示しようとする画素に対するデータ電圧ＶD2は３０Ｖ、中間調表示しようとする画素に対するデータ電圧ＶD2は２０Ｖとする。一方、白表示しようとする画素に対しては、データ電圧ＶD2は印加しない。
【０７７８】
このような大きさの選択電圧及びデータ電圧を、第２電極４１６及び隔壁電極４１２に印加することによって、データ電圧ＶD2及び選択電圧Ｖs2の大きさは３０Ｖ以下であって、閾値電圧Ｖthの大きさ（４０Ｖ）よりも小さいので、データ電圧ＶD2あるいは選択電圧Ｖs2が単独で印加された画素では着色粒子４１３は移動しないが、黒表示しようとする画素、及び中間調表示しようとする画素には、データ電圧ＶD2と選択電圧Ｖs2とが重なって、その差に相当する電圧（Ｖs2−ＶD2）が印加され、これが閾値電圧Ｖthの大きさ（４０Ｖ）を超えるので、着色粒子４１３が移動する。
【０７７９】
すなわち、白表示しようとする画素においては、隔壁電極４１２にデータ電圧ＶD2が印加されないので、着色粒子４１３は移動しない。したがって、図５１に示すように、初期状態のままであって、正に帯電した着色粒子４１３は隔壁４１１側に追いやられるような形で付着しており、パネル前方から白色反射層４０９が観られ、白表示となる。
【０７８０】
中間調表示しようとする画素では、隔壁電極４１２と第２電極４１６との間に、第２電極４１６側が負の電圧（Ｖs2−ＶD2＝−５０Ｖ程度）が印加されるので、隔壁電極４１２から第２電極４１６に向って電界がかかり、光導電層４１０の表面近傍に負電荷が発生する。それによって、図５２に示すように、正に帯電している着色粒子４１３の一部が、第２電極４１６に引き寄せられ、白色反射層４０９の一部が黒色の着色粒子４１３で覆われる。したがって、白色反射層４０９と黒色の着色粒子４１３の組み合わせによる中間調表示となる。
【０７８１】
黒表示する画素では、隔壁電極４１２と第２電極４１６との間に、第２電極４１６側が負の電圧（Ｖs2−ＶD2＝−６０Ｖ）が印加されて、光導電層４１０の表面近傍は負電荷が完全に優位となり、図５３に示すように、正に帯電している着色粒子４１３は光導電層４１０に引き寄せられ、光導電層４１０を覆うような形で付着した状態になる。したがって、この画素では、黒色の着色粒子４１３によって白色反射層４０９の全体が覆われるので、黒表示となる。
【０７８２】
このようにして表示パネル５１０を構成する各画素の反射型素子は、反射型素子用画像信号ｖrに基づいて、白表示、中間調表示、黒表示のいずれかがなされて、１フレーム分の画像表示がなされる。
【０７８３】
そして、書き込みした後は、対向電極４０７に電圧を印加しなくても、ファンデルワールス力によって着色粒子４１３は光導電層４１０の表層に付着したままの状態が維持されるため、電力を消費することなく画像表示状態が維持される。
【０７８４】
したがって、電子書籍のテキスト画面や静止画像等のコンテンツを、少ない消費電力で長時間表示することが可能である。
【０７８５】
次に、表示切換手段６００から、新たなコンテンツを表示するための反射型素子用画像信号ｖｒが送られてきた場合は、システム制御部７００は、上記と同様にして、リセット動作及び書き込み動作を行う。
【０７８６】
ここで、電子書籍のテキスト画面や静止画像等のコンテンツを一定時間表示し続ける場合、第１電極４０５に電圧を印加するのを止めても、ファンデルワールス力によって着色粒子４１３は光導電層４１０の表層に付着したままになる。したがって、電力を消費することなく表示状態が維持される点は、実施形態４−１と変わりない。
【０７８７】
なお、ここでは、第２電極４１６に選択電圧、隔壁電極対４１２にデータ電圧を印加したが、選択電圧とデータ電圧を印加する電極を入れ替えて、複数の隔壁電極対４１２に正の選択電圧を順次印加しながら、複数の第２電極４１６に負のデータ電圧を印加しても、同様に反射型表示装置の画像表示をすることができる。
（表示装置の製造方法）
アレイ基板４２２の作製に関しては、白色反射層４０９、第１絶縁層４０３、第１電極４０５、発光層４０６、対向電極４０７までは、上記実施形態４−１と同様の方法で形成する。ただし、半導体スイッチング素子４０４を形成しない点が、実施形態４−１と大きく異なる。また、第１電極４０５はカラム電極に相当しＹ方向にストライプ状に形成し、対向電極４０７はロー電極に相当しＸ方向にストライプ状に形成した点も、実施形態４−１と異なる。
【０７８８】
次に、第２絶縁層４１４を、第１絶縁層４０３と同様の方法で形成した後、カラム電極に相当する第２電極４１６をＹ方向にストライプ状に形成する。第２電極４１６も、第１電極４０５及び対向電極４０７と同様に透明導電材料であるＩＴＯにより形成する。さらに、封止層４０８、光導電層４１０を、実施形態４−１と同様の方法で形成する。
【０７８９】
対向基板４２１、着色粒子４１３の作製に関しては、また、光導電層４１０の表面層４１０ａに微小な凹凸が形成された表面処理層も、実施形態４−１と同様の方法で形成する。
【０７９０】
対向基板４２１、アレイ基板４２２をはり合わせて表示パネル５１０を組み立てる組立工程も実施形態４−１と同様である。
【０７９１】
（本実施形態の表示装置による効果）
基本的な効果は上記実施形態４−１と同様であって、反射型表示素子においては、閾値電圧Ｖth（数十Ｖから数百Ｖ）以上で駆動し、発光型表示素子の駆動電圧は、この閾値電圧Ｖthよりも小さいので、発光型表示素子を選択して発光表示しているときに、反射型表示素子は、初期の状態が維持される。したがって、発光表示が阻害されることがなく、通常のトップエミッション型有機ＥＬディスプレイと同等の動画表示性能を得ることができる。
【０７９２】
また、上記のように、反射型表示素子を単純マトリックス方式で書き込みするとき、隔壁電極４１２及び第２電極４１６の各々に印加する電圧（Ｖs2，ＶD2）の大きさを閾値電圧Ｖthよりも小さく設定しているので、白表示画素では着色粒子４１３移動することがなく、黒表示及び中間調表示しようとする画素だけで着色粒子４１３が移動する。したがって、単純マトリックス方式でも正確な表示ができる。
【０７９３】
また、本実施形態４−２の表示装置は、単純マトリックス方式を採用しているので、パネル構成が簡素となり、安価に製造できる。
【０７９４】
〈変形例など〉
上記実施形態４−１では、反射型表示素子及び発光型表示素子を駆動するのに、半導体スイッチング素子４０４を共用したが、反射型表示素子用の半導体スイッチング素子と発光型表示素子用の半導体スイッチング素子を別々に設けてもよく、その場合も、同様の効果を奏する。
【０７９５】
実施形態４−２では、反射型表示素子及び発光型表示素子のいずれも単純マトリックス方式で駆動するようにしたが、いずれか一方だけ単純マトリックス方式で駆動するようにしてもよい。
【０７９６】
実施形態４−１，４−２の表示装置では、１画素内に、発光型表示素子上に反射型表示素子が重ねられた組が１組づつ設けられていたが、発光型表示素子上に反射型表示素子が重ねられた組を複数組設けて、Ｒ，Ｇ，Ｂなどの各色を階調表示することによって、フルカラー表示が可能な表示装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０７９７】
本発明によれば、低駆動電圧で高反射率、高コントラストのペーパーライクな表示を実現できる。電源を切っても表示を維持できる低消費電力の電子ペーパー、種々のモバイル機器の表示装置、さらには、高効率でフルカラー動画表示も可能な表示装置を実現することができる。【０７９８】
また、反射型表示素子と発光型表示素子を併せ持つ構造にすれば、屋内外いずれでも優れた視認性が得られ、かつ薄型で低消費電力の表示装置を実現できる。【０７９９】
したがって、携帯電話をはじめとして、種々のモバイル機器の表示装置に用いる技術として有用である。
【符号の説明】
【０８００】
１    前面基板
２    背面基板
３    第１絶縁層
４ａ，４ｂ  半導体スイッチング素子
５    画素電極
６    発光層
７    対向電極
８    封止層
９    白色反射層
１０    光導電層
１０ａ  光導電層の表面層
１０ｂ  表面処理層
１０ｂ1  微粒子層
１０ｂ2  絶縁層
１１    隔壁
１２    隔壁電極
１３    着色粒子
１３ａ  母粒子
１３ｂ  子粒子
１４    第２絶縁層
１５    封入空間
１６    画素電極
２０    画素
２１    対向基板
２２    アレイ基板
４１    第１ＴＦＴ
４２    第２ＴＦＴ
４３    コンデンサ
４５    ＴＦＴ
１００    表示部
１１０    表示パネル
１２０    データ電圧設定部
１２１    第１データ電圧設定部
１２５    第２データ電圧設定部
１３０    選択電圧設定部
１３１    第１選択電圧設定部
１３５    第２選択電圧設定部
１４０    電源電圧設定部
１４１    第１電源電圧設定部
１４５    第２電源電圧設定部
２００    表示切換手段
３００    システム制御部
【図１】
2011058725.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【国際調査報告】
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